1. Определить скорость точки в момент, соответствующий , , стержень вращается с угловой скоростью относительно оси , перпендикулярной плоскости рисунка, в которой происходит движение всех стержней.
2. В кривошипно-ползунном механизме кривошип длиной вращается с угловой скоростью . Длина шатуна равна . При заданном угле определить: 1) скорость ползуна ; 2) положение точки шатуна , имеющей наименьшую скорость; 3) угловую скорость шатуна.
3. Стержень длиной совершает плоское движение. Найти ускорение точки , если ускорение точки равно , угловая скорость стержня , угловое ускорение .
4. Колесо катится по прямолинейному рельсу так, что скорость его центра постоянна. Определить ускорение точки обода колеса.
5. Прямоугольник со сторонами , совершает плоское движение. В данный момент ускорения . Определить ускорение точки , а также мгновенные угловые скорость и ускорение прямоугольника.
Занятие № 10
Моменты инерции
1. Вычислить момент инерции однородной равносторонней треугольной пластины массой , со стороной относительно оси , проходящей через ее вершину параллельно основанию.
2. Вычислить радиус инерции сплошного однородного цилиндра относительно оси , перпендикулярной его оси и отстоящей на расстоянии от центра масс . Радиус цилиндра , высота .
3. Найти главные моменты инерции однородного шара с радиусом , имеющего внутри сферическую полость с радиусом . Масса тела .
4. В вершинах квадрата со стороной расположены массы и . Найти компоненты тензора инерции относительно: а) осей ; б) осей .
5. Массы и расположены в вершинах прямоугольного треугольника с катетами и . Найти главные оси и главные моменты инерции системы.
|
Занятие № 11
Динамика твердого тела
1. Однородный стержень массой и длиной укреплен так, что может вращаться вокруг вертикальной и горизонтальной осей, проходящих через его середину. Найти закон движения стержня.
2. Однородный полый полуцилиндр (половина цилиндрической поверхности, разрезанной вдоль плоскости симметрии) с массой и радиусом находится на абсолютно шероховатой горизонтальной плоскости и совершает линейные плоскопараллельные колебаний. Найти закон движения и период малых колебаний.
3. Найти частоту линейных колебаний неоднородного тонкого стержня с массой и длиной , концы которого скользят по расположенному в вертикальной плоскости гладкому обручу с радиусом . Плотность стержня линейно зависит от расстояния до одного из его концов.
4. Однородный диск массой скатывается без скольжения по наклонной плоскости с углом . Найти функцию Лагранжа, закон движения диска и реакцию плоскости.
5. Цилиндрическая тонкостенная бочка массой , заполненная невязкой жидкостью массой , скатывается с наклонной плоскости с углом . Найти закон движения и силу трения покоя. Проскальзыванием и моментами инерции днищ бочки пренебречь.
Занятие № 12
Уравнения Гамильтона
1. Две частицы с массами и соединены легким стержнем длиной и перемешаются по гладким сторонам неподвижного прямого угла, расположенного в вертикальной плоскости. Найти гамильтониан системы и канонические уравнения движения.
|
2. Два шарика с массами и соединенные легкой пружиной с жесткостью и длиной в ненапряженном состоянии, движутся по гладкой горизонтальной прямой, проходящей через центры шариков. Найти гамильтониан системы и канонические уравнения движения.
3. Найти канонические уравнения движения частицы с массой в однородном поле тяжести по гладкой поверхности кругового конуса с углом раствора и вертикальной осью симметрии. Раствор конуса направлен вверх.
4. Найти канонические уравнения движения частицы с массой в однородном поле тяжести по гладкой сфере с радиусом .
5. Найти канонические уравнения движения частицы с массой , в однородном поле тяжести, по гладкой плоскости с углом наклона к горизонту.
Занятие № 13