Практическая работа
Тема: «Основной закон динамики и принцип Даламбера».
Цель: Определение параметров движения тела с помощью основного закона динамики и методом кинетостатики.
Для выполнения работы необходимо знать:
Основной закон динамики: «Ускорение, приобретенное телом под действием некоторой силы, пропорционально величине этой силы и направлено в ту же сторону».
,
где – равнодействующая сила, равная сумме квадратов проекций равнодействующей на две перпендикулярных оси;
– масса тела;
– ускорение, приобретенное телом под действием нескольких сил (аксиома о независимости действия сил).
Принцип Даламбера:
Активные силы, реакции связей (опор) и сила инерции образуют уравновешенную систему сил, т.е. если к силам, действующим на тело, движущееся с ускорением, добавить силу инерции, то их можно представить в равновесии
где – геометрическая сумма внешних сил;
– геометрическая сумма реакций связей(опор);
– сила инерции, которая определяется:
Пример решения задач.
Пример1.
Тело массой кг перемещается по наклонной поверхности с ускорением с помощью силы . Определить силу тяги , если коэффициент трения .
Дано: кг, ,
Определить:
Решение:
1. С применением основного закона динамики.
где
так как (тело движется по оси х);
;
;
;
;
Ответ:
2. С применением принципа Даламбера (рис.6.1 б).
Так как тело движется вдоль оси Х, то
следовательно
Ответ: F = 636,3 H
Пример 2.
Дано:V=7,5м¤с, m=200кг, l=4м
Определить реакцию нити.
Решение:
1. С применением основного закона динамики.
2. С применением принципа Даламбера.
Ответ:
Задачи для практической работы:
1.Определить силу тяжести, действующую на круглый однородный диск радиуса 20 см., вращающийся вокруг оси по закону ϕ=3t2 . Ось проходит через центр диска перпендикулярно его плоскости, главный момент сил инерции диска относительно оси вращения равен 4 Н*см.
2. Тело весом3500 Н движется вверх по наклонной плоскости согласно уравнению S =0,16t2 (рис.14.5). Определить величину движущей силы, если коэффициент трения тела о плоскость f = 0,15.
3. В кабине лифта размещены пружинные весы на которых установлен груз. Когда кабина неподвижна показание весов составляет 50 Н., а при движении лифта показание весов увеличилось до 51Н. Определить с каким ускорением движется кабина лифта.
Критерии оценок практических работ
Оценка «5» (отлично) ставится, если обучающийся выполняет работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности проведения расчетов; в отчете правильно и аккуратно выполняет все записи, таблицы, рисунки, чертежи, графики, вычисления; правильно выполняет анализ погрешностей.
Оценка «4» (хорошо) ставится, если выполнены требования к оценке 5, но было допущено два-три недочета, не более одной негрубой ошибки и одного недочета.
Оценка «3» (удовлетворительно) ставится, если работа выполнена не полностью, но объем выполненной части таков, что позволяет получить правильные результаты и выводы; если в ходе проведения опыта и измерений были допущены ошибки.
Оценка «2» (неудовлетворительно) ставится, если работа выполнена не полностью и объем выполненной части работы не позволяет сделать правильных выводов; если, измерения, вычисления, наблюдения производились неправильно.