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
|
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