Vr=Va sin30=2hω/3 (2)ak=2ωVr=4 hω/3 由aa?ar?ae?ak 得aa cos30=ak+ae
0
0
τ
2
0
方向皆如图
acd=aa=ak/ cos30=83hω/9 方向如图
平面机构如图,已知:曲柄OA=r,角速度为ω,BF=BC=L,滑块C可沿铅直槽滑动。在图示位置时,连杆AB位于水平,θ=600,φ=300。试求该瞬时: (1)B点的速度 ; (2)滑块C的速度; (3)BC杆的角速度。
解:由速度投影定理,有
AB: VB cosΦ= VA cos( 90°- θ) 故 VB= VA = rω 垂直BF偏下 杆BC的速度瞬心在P,且△BCP为等边△ VC/VB = PC / PB = 1
故 VC= VB= rω 铅直向下
?BC= VB/ BP = VB/ BC = rω / L 逆时针
滑块以匀速v0= 203cm/s沿水平面
向右运动,通过滑块上销钉B带动杆OA绕O轴转动。已知:在图示θ= 60°位置,b = 53cm 。试用点的合成运动方法求图示位置时OA杆的角速度与角加速度。
解: 动点为销钉B,动系为杆OA (1) Va= VO 由 Va= Ve + Vr 得 Ve = Va cosθ = 10
???3 cm /s
Vr = Va sinθ= 30 cm /s ∴ ω= Ve / OB = 1 rad / s 顺时针 (2) aa = 0
aK = 2 ωVr = 60 cm / s2 由 aa = ar + ae + ak
? 得 0 = -ae + ak ? ∴ ae = ak= 60 cm / s2
???? ε= a?e / OB = 3.46 rad/s2 逆时针
偏心凸轮的偏心距OC=e,半径r=3 e。若凸轮以匀 角速度ω绕O轴转动,在图示位置时,OC与水平线夹角Ф=30°,且OC ⊥CA。试求该瞬时推杆AB的速度与加速度。
解:动点:AB杆上的A点,动系:偏心轮,牵连转动 v???a= ve + vr
va= vetg30°= 23eω/3 vr= 43eω/3
? aa = a + a + a + aK arn = vr2/r = 163e?2/9 aK= 2ωvr= 83e?2/3
n 向X轴投影: aacos30°= aK- arn- aecos30°
?ne?nr??r? aa= - 2 e?2/9
四、动能定理求角速度
均质圆轮半径为r,对轴O的转动惯量为I0;连杆AB长L,质量为m1,可视为均质细杆,在铅直面内运动;滑块A的质量为m2,可沿铅直导槽滑动。滑块在最高位置(θ=00)受到微小扰动后,从静止开始运动,求当滑块到达最低位置时轮子的角速度。
解:连杆AB作平面运动,滑块到达最低位置时速度为零。A为AB杆的速度瞬心
T1=0
T2=1Iω2+1m1 VC2+1Iω2 20 22c 1
222211 =1Iω+m(rω /2)+(mL / 12)(rω / L) 0 1 1 222 =1Iω2+m1r2ω2 / 6 20
ΣW=m1g(2 r)+m2g(2 r)=2 r g(m1+m2) T2-T1=ΣW
ω2(3I0+m1 r2)/ 6=2 r g(m1+m2) ω=[12 r(m1+m2)g / (3I0+m1 r2)]1/2
系统如图。已知:物体M和滑轮A、B的重量均为P,
且滑轮可视为均质圆盘,弹簧的弹性常数为k,绳重不计,绳与轮之间无滑动。当
?M离地面h时,系统处于静止平衡。现在给M以向下的初速度V0,使其恰能到达地面,试问V0应为若干?
五 解:ω
A
=V0/R,ωB=V0/2R,VB=1V20
2
2
2
2
2
2
0-(1(P/g)V0+1(PR/2g)ωA+1(PR/2g)ωB+1(P/g)VB)= 2222Ph-1Ph-1k[(δ0+1h)-δ0] 222δ0=P/k
V0=h(2 k g/(15 P))
1/2
2
2