理论力学万能解题法(7)

2019-02-14 21:56

在这2种可能中,互不完全包含。故要分别讨论。其求解方法仍同静力学,尽量不要引入新的未知量,尽量用1个方程即可求出一个未知量。

【具体解法】:1)A摩擦力到临界,向上,有FAs=fFAN (1) [轮C]:

[AD:

?MB?0.(2)

?X?0.(3) 得到P1.

?MA 2)B摩擦力到临界,向下,有Fbs=fFbN (1) [轮C]:

[整体]:

?0.(2)

?X?0.(3) 得到P1.

3)比较大小,得到范围。

2)哈工大第6版课后习题5-15,对轮C,分别利用对地面、AB与C的接触面取矩,从而确定出各摩擦面的摩擦力方向后,剩下的临界可能性就少多了。哈工大第6版课后习题5-18,解法与此类似。

【例3】应用解析法解题。 何锃课后习题4.9。

*5-15 重为 P1???450 N 的均质梁 AB。梁的 A 端为固定铰支座,另 1 端搁置在重 64??F????Fs ' 1???240 NW2???343 N 的线圈架的芯轴上,轮心 C 为线圈架的重心。线圈架与 AB 梁和地面间的静滑动摩擦因数分别为 f s1???0.4 , f s2???0.2 ,不计滚动摩阻,线圈架的半径 R???0.3 m ,芯轴的半径 r???0.1 m 。在线圈架的芯轴上绕 1 不计重量的软绳,求使线圈架由静止而开始运动的水平拉力 F 的最小值。 [解法提示]:按照上述解析法解题步骤

1.先看系统总共有多少个未知量n1,及能列出多少个独立方程n2 尽管有2个摩擦面,但仅需由摩擦条件补充1个临界方程。 2.补充1个临界方程来源:

D处:(E处摩擦力任意,D摩擦力到临界2种可能).但对轮C:对E点取矩,排除了摩擦力向左。(第1种要讨论的情形)

E处:(D处摩擦力任意,E摩擦力到临界2种可能).但对轮C:对D点取矩,排除了摩擦力向右。(第2种要讨论的情形)

3 .故只需讨论2种情形。在第1种要讨论的情形中,为了不引入E处2个未知力,【轮C:

?ME【AB:?MA?0】,再补充D处摩擦条件方程即可。在第1种要讨论的情形?0】

中,为了不引入D处2个未知力,【轮C:擦条件方程即可。

?MD【整体:?MA?0】,再补充E处摩?0】

第5章 点的运动学和刚体的基本运动 一 问题

问题1:点的运动的主要知识点是什么? 答:直角:?vxax?x?x(t)22 ???a?ax?ayvayy?y?y(t)??dr矢径:V?

dtds弧坐标:V?dtV(2dv(t)t)2at?,an??a?an?at2

dtp问题2:点的运动难点是什么?

答:⑴如何由X(t),Y(t)求t时刻曲率半径。 ⑵切向加速度,全加速度 问题3 刚体简单运动

1)平动:在同一瞬时,各点v,a一样,且w?0,????0,在其他任意时刻,尽管v,a可

??0,机构特点为平行

??能与上一时刻不同,但在同一时刻,各点v,a一样,且w?0,四边形。

??而瞬时平动,仅在此瞬时,各点v一样,且w?0。机构特点:只要此时某一刚体上有两点的速度平行,且与两点连线不垂直。

??V?R?w?2)定轴:?at?R??

?2?an?Rw?????r矢量表示法VA?W?rA(A起点必须为为 向量上任一点) W

二 典型习题

以下通过例题来演示上述介绍的方法。

【例1】由X(t),Y(t)求t时刻曲率半径。 哈工大第6版例题6-5. [解法提示]:利用全速度和加速度在直角和弧坐标下均相等的桥梁即可。

V(2dv(t)t)2注意at?,an??a?an?at2

dtp【说明】哈工大第6版例题6-6解法与此类似。通过该题,可深入了解在静止地面作纯滚动轮子的与地面接触点的速度和加速度特点。该点是理论力学中难点,建议多加注意。

【例2】平动问题何锃课后习题7.2

在图示两机构中,OA?O2B, AB?OO12,请就所给结果作出判断(正确的在括号里

画“√”,错误的画“×”)

图a:

(1)?AB?0(√ );

?

(2)aBA?0(√ ); (3)?AB?0(√ );

??n(4)aBA?0(√ ); (5)aA?aB(√ )。

图b:

n(1)?AB?0(√ );

? (2)aBA?0(√ ); (3)?AB?0(× );

??(4)aBA?0(× ); (5)aA?aB(× )。

【例3】哈工大第6版例题7-2.

????[解法提示] 矢量表示法VA?W?rA(rA起点必须为为 向量上任一点)?这句话什么意

思?

第6章 点的合成运动

一 问题

问题1:动点动系问题存在哪些难点? 答:㈠ 动点、动系和静系的选择原则

1)动点、动系和静系必须分别属于不同的三个物体,否则绝对,相对和牵连运动中就缺少一种运动,不能成为合成运动

2)动点相对于动系的相对运动轨迹易于直接判断,一般为直线或圆周,否则,求速度可能是正确的,但求加速度时,由于仅相对加速度ar就有大小和方向这两个未知量不知道,而一个加速度关系矢量方程只能列出两个独立方程,故无法求解其他未知量。因为ar的切向分量一般未知,法向分量与相对速度和曲率半径有关,相对速度肯定可求出,故只要相对运动为直线或圆周,曲率半径也确定,故在加速度关系矢量方程中垂直ar的切向分量即可贡献一个有用方程。

3)一定要说明动点是在哪个物体上 ㈡具体方法

一、1)构件A、B的接触点是构件A上不变的点D,则选取A上不变的点D为动点,动系为B

2)构件A B的接触点,不是构件A或B上不变的点,则一定不能选接触点作为动点。一般选取其中一圆盘的圆心为动点。

???㈢ Va?Ve?Vr

大小 ? ? ? 方向 ? ? ?


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