ЗАНЯТИЕ 7

Поступательное и вращательное движение

       

Задача 7.1

Станок со шкивом 2 (рисунок 18) приводится в движение из состояния покоя бесконечным ремнем от шкива 1 электромотора. Радиусы шкивов см, см. После пуска в ход электромотора его угловое ускорение рад/с2. Пренебрегая скольжением ремня по шкивам, определить, через сколько времени угловая скорость станка будет равна рад/с.

Рисунок 18

Решение:

Шкивы 1 и 2 совершают вращательное движение. Отрезок ремня АВ, соединяющий шкивы 1 и 2 – поступательное движение. Поэтому модули скоростей точкиВ и А равны; модуль скорости точки А, принадлежащей вращающемуся телу, определяем по формуле:

.

Аналогично модуль скорости точкиВ равен:

.

Так как модули скоростей точекВ и А равны, то и правые части тоже равны, т. е.

  (7.1)

Так как маховик 1 совершает равноускоренное вращательное движение из состояния покоя, то его угловая скорость определяется по формуле:

Подставим в (7.1), получим

,

откуда

.

Подставляя численные значения, получим:

с.

Ответ: с.

Задача 7.2(для самостоятельного решения)

Два колеса имеют внешнее зацепление (рисунок 19). Радиусы колес равны см, см. Колесо 1 вращается замедленно против хода часовой стрелки, имея в данный момент времени рад/с, рад/с2. Определить угловую скорость и угловое ускорение колеса 2, а также ускорение точкиА, расположенной на расстоянии см от оси вращения. Ответ:рад/с, рад/с2, см/с2.

Рисунок 19

Задача 7.3(для самостоятельного решения)

Точка М расположена на ободе махового колеса радиуса см и имеет в данный момент времени ускорение, равное по модулю см/с2. Вектор ускорения составляет с радиусом ОМ угол , причем . Определить угловую скорость и угловое ускорение маховика, а также ускорение точкиА, отстоящей от оси вращения на расстояние см (рисунок 20). Ответ:рад/с, рад/с2, см/с2.

Рисунок 20