Файл: Подсолонко, В. А. Технико-экономическая информация в управлении металлургическим предприятием.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 82

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

Рассмотрим в

качестве

примера решение задачи

о

полете

материальной точки весом

Р брошенной

под углом

к горизонту

оС

с начальной скоростью

Vo (рис.1 3 ,а ) .

 

 

 

В момент времени

i = o

X = Хо = О ;

У = У0 -

О ;

 

 

 

 

~ДЪ~УоСо%А ■]^у = ^

=

l^S'mU.

Это начальные условия движения.

 

 

 

 

Так

как движение в

одной плоскости, то

запишем два

дифферен­

циальных уравнения:

 

 

 

 

 

/п

подставляя данные в первое уравнение получим:

Р ^ X _ л

( т .к . проекция силы Р на ось X равна1 нулю)

Т< и ' ~ °

н °

следовательно

d

l l

= 0

;

d

t 2-

 

 

 

\ d f g _

 

или

с/х -

Г .

 

 

 

 

J

d t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

из начальных условий d ^ ~ V 0 Coid = С,

;

следовательно

 

С ,=

VoCob<X

 

-

Vo Cosd.

 

 

 

 

интегрируя второй раз

 

 

= VoCoiU f c / t

получим:

X = УоЬО>и + Сz

 

, но в момент времени

t

= 0

х = Хо= 0

следовательно С2 = 0 и

 

 

 

 

 

 

Х=

Vot C

o

S

(искомое уравнение движения)

Решаем теперь

дифференциальное

уравнение

движения для оси у.

 

£

d l l

- Р

ИЛИ

 

 

 

 

 

 

% Я *

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

-

 

 

при

t - 0

 

- С-ъ

/

do

=

\/о £'/nd

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

следовательно

 

=

д р

+

IP Sin 1

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

64


интегрируя

второй раз получим У= —^ -t- Vo t 3/nd -f-

но при t - o

у = У0 ~ О

следовательно С^ = 0 и

У —Vo t Sinol —

получим второе искомое уравнение движения. Исключив время из уравнений движения найдем уравнение траектории

,gx.z

У = V t y d 2Voz Coiz°t

положив в этом уравнении у = о получим максимальную дальность

полета

 

2 Vo CoSct -tgcL

]/У Sib 2 d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

J

=

 

9

 

 

 

Vo

максимум

X

будет

при

оС =

^50

 

т .е .

Хтах

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л Е К Ц И Я

1 5

 

 

 

ПРИНЦИП ДАЛАМБЕРА. НОРМАЛЬНАЯ И КАСАТЕЛЬНАЯ СИЛЫ ИНЕРЦИИ

Допустим точка двинется по траектории

(рис .13,6) ряда

сил в том числе и реакций связей.

 

 

 

 

Примечание.

Силы действующие на

свободную

точку

бывают

 

 

двух видов I) активные силы

и 2) силы реакций

 

 

связей (или пассивные). Все силы, не являющиеся

 

 

активными будут реакциями связей.

 

Сложим все силы действующие

на

точку

 

как сходящиеся и

получим

их равнодействующую R.

 

 

 

 

 

Приложим мысленно противоположно силе R

силу -7=-R =- т W

Тогда система сил

( J , Я ) будет

эквивалентной нулю т .е .

уравновешенной.- Но R эквивалентна системе ( F, Р2 . ■■Fn ) t

тогда ъ

( 3

F, Fz

. . . Fh

) эквивалентна нулю т .е .

уравновешена.

65


66

Таким образом, система сил ( F> Pz ■■■ ? п ) фактически приложенная к точке и сила инерции ■7 вместе составляют сис­ тему уравновешенную. Следовательно, к этой системе могут быть применены условия равновесия статики для сходящихся

сил, т .е .

Z X - 0 ; Z У = О ; Z Z - 0 .

Принцип Даламбера позволяет решать

задачи динамики

с

помощью условий равновесия статики,

т .е .

находить реакции

 

связей при движении, динамические реакции.

 

 

Примечание: сила

инерции

О

(иногда

ее

называют сила Далам­

бера

или фиктивная сила)

всегда направлена в

 

сторону обратную ускорению. Модуль силы инерции

 

равен произведению массы на ускорение.

 

 

При решении задач с

помощью принципа Даламбера

посту­

 

пают следующим образом:

 

 

 

 

 

 

 

1. Освобождают точку от связей

и вводят

реакции;

 

 

2. Прикладывают к точке силу инерции

3

в сторону

обратную

 

ускорению.

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Составляют условия равновесия статики для сходящихся сил

 

и определяют из них искомые величины.

 

 

 

Касательная и нормальная силы инерции

 

 

Точка движется по кривой. Проведем касательную и нор­

 

маль и направим по ним касательное и

нормальное ускорения

 

т .е .К '* И И/„(рис .1 3 ,в ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

oiV

 

 

 

 

 

 

 

Приложим к точке силу инерции и разложим ее также по каса­

 

тельной и нормали в виде

7 t

и

Jn

 

 

 

 

Примечание. При решении практических задач удобнее пользо­

 

ваться понятиями касательной и нормальной силы инерции.

67


Вычисление

модули составляющих силы инерции: кастальной

и

нормальной.

 

 

Из рис.13,в

видно, что

 

2а. = 222? и % = 7

=

tn W-Ш - rn Wn

У W

W

W

итак On = т Wn

 

 

„ J i . 7 ^ = m W % r -- r r ,W t

Уw

0t = m W t - m djr£ ■

Применение рассмотренных понятий студентом предпологаетоя на практических занятиях по курсу "механика" в виду краткости

конспекта

авторы не сочли возможным вводить в конспект раз­

бор задач.

 

 

 

Л Е К Ц И Я

1 6

СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ.ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ДОПУЩЕНИЯ.

Развитие в семнадцатом веке металлургии, горного де­ ла, судостроительной техники способствовало зарождению науки

о сопротивлении материалов. Первые исследования в

области

прочности были проведены Галилеем. Основные гипотезы

были

сформулированы выдающимися учеными Гуком, Бернулли, Сен-Вена-

ном, Коши, Лямэ,

Эйлером и другими.

В конце

19 и начале 20 веков мировую известность

приобретают работы

русских ученых Д.И.Журавского, Х.С.Голови­

на, Ф.С.Ясинского,

И.Г.Бубнова, В.Л.Кррпичева, А.Н.Крылова и

других.

 

 

Большой вклад в теорию расчета конструкций, сделан советскими учеными. Широкое применение в современной технике

68


имеют работы Н.М.Давиденкова по теориям прочности, С.В.Се-

ренсена по изучению прочности деталей при переменных нагруз­

ках, А.Н.Линника по устойчивости, В .3 .Власова по расчету

тонкостенных стержней и оболочек,и других ученых.

Детали сооружений и машин должны обладать прочностью,

т .е . способностью сопротивляться разрушению под действием

приложенных

к ним внешних сил (нагрузок). Для этого

детали

должны быть

сделаны из подходящего материала и иметь

необ­

ходимые размеры, определяемые расчетом.

Созданием основ для расчета на прочность деталей кон­ струкций занимается наука, называемая сопротивлением мате­

риалов.

Сопротивление материалов, опираясь на законы и теоремы теоретической механики, используя учение об испытании мате­ риалов и материаловедение, решает собственные задачи, вводя для этого новые понятия.

Основными являются понятия о деформации и об интенсив­ ности внутренних упругих сил, или, иначе, напряжении. Из опыта известно, что абсолютно твердых, не деформирующихся

тел, которые изучаются в теоретической механике, в действи­ тельности нет. Но допустимая деформация работающих деталей

очень невелика, ибо в противном случае нормальная эксплуа­ тация конструкции становится невозможной.

Способность деталей сопротивляться деформации называ­ ется жесткостью. Это свойство проявляется в возникновении

внутри детали сил, которые не только препятствуют ее дефор­ мации, но и стремятся вернуть частицы в положение, которое они занимали до деформации. Эти силы называют внутренними

силами или силами упругости. А свойство

тел устранять

дефор­

мацию, вызванную внешними силами, после

прекращения

их

69