2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




 
 Кинематика. Радиус кривизны траектории точки
Сообщение15.10.2015, 23:22 
Помогите пожалуйста решить задачу
Прямой стержень движется вниз и вправо, касаясь обоими концами осей X и Y
Найти радиус кривизны траектории точки D в момент, когда стержень совпадет с осью X
Известна только длина стержня AB и длина AD.
Достаточно ли данных для решения, или в формулировке ошибка?
Изображение

 
 
 
 Re: Кинематика. Радиус кривизны траектории точки
Сообщение15.10.2015, 23:26 
Данных достаточно.

 
 
 
 Re: Кинематика. Радиус кривизны траектории точки
Сообщение15.10.2015, 23:42 
Pphantom в сообщении #1063221 писал(а):
Данных достаточно.

Спасибо
Как я понимаю, в момент, когда стержень лежит на оси X, скорость точки B будет равна нулю, т.к. она мгновенный центр скоростей?
И мы по формуле Эйлера связываем точки D и B, далее, находим радиус из формулы $\omega=\frac{V}{R}$

 
 
 
 Re: Кинематика. Радиус кривизны траектории точки
Сообщение16.10.2015, 00:45 
Аватара пользователя
Задача чисто геометрическая. Точка $D$ описывает что-то типа астроиды.
Уравнение кривой для точки $D$ можно записать в параметрической форме для $t=B$ на оси $X$.

$ x=(AD/AB)t$
$ y=(AB-AD)\sqrt{1-(t^2/AB^2)}$

или, в обычной форме, если исключить t
$y=((AB/AD) - 1)\sqrt{AD^2-x^2} $

А вычислить радиус кривизны по известной формуле.

 
 
 
 Re: Кинематика. Радиус кривизны траектории точки
Сообщение16.10.2015, 01:13 
Аватара пользователя
Neos в сообщении #1063240 писал(а):
Точка $D$ описывает что-то типа астроиды.

Окститесь. Что именно описывает точка $D$ - хорошо известно, и вовсе не астроиду. (Кстати, найти это чисто геометрическими методами - полезное упражнение. Впрочем, вы наверняка подглядите в свои формулы, а это слишком банально.)

 
 
 
 Re: Кинематика. Радиус кривизны траектории точки
Сообщение16.10.2015, 11:26 
Красивая задача. Красивая тем, что да, чисто геометрическая, но может быть решена как физическая кинематическая.
(хотя совсем без геометрии и без производных не получилось)

 
 
 
 Re: Кинематика. Радиус кривизны траектории точки
Сообщение16.10.2015, 12:55 
Аватара пользователя
Neos в сообщении #1063240 писал(а):
Точка $D$ описывает что-то типа астроиды.
Munin в сообщении #1063243 писал(а):
Окститесь. Что именно описывает точка $D$ - хорошо известно, и вовсе не астроиду
Да, я не прав. Четверть эллипса. :facepalm: По-кавалерийски воспринял как огибающую положений отрезка и полученные формулы не посмотрел. Munin, благодарю за замечание.

 
 
 
 Re: Кинематика. Радиус кривизны траектории точки
Сообщение16.10.2015, 15:23 
Аватара пользователя
Очень красивая. С детства помню её.
    В детстве задача была другой: какую кривую описывает центр стержня? И решалась тем, что можно добавить жёсткий отрезок между центром стержня и центром угла.

 
 
 
 Re: Кинематика. Радиус кривизны траектории точки
Сообщение17.10.2015, 00:00 
Neos в сообщении #1063324 писал(а):
Neos в сообщении #1063240 писал(а):
Точка $D$ описывает что-то типа астроиды.
Munin в сообщении #1063243 писал(а):
Окститесь. Что именно описывает точка $D$ - хорошо известно, и вовсе не астроиду
Да, я не прав. Четверть эллипса. :facepalm: По-кавалерийски воспринял как огибающую положений отрезка и полученные формулы не посмотрел. Munin, благодарю за замечание.

По вашим формулам получается окружность, или они тоже неверные?

 
 
 
 Re: Кинематика. Радиус кривизны траектории точки
Сообщение17.10.2015, 00:41 
Аватара пользователя
ChymeNik, формула $y=((AB/AD) - 1)\sqrt{AD^2-x^2}$ описывает вообще говоря именно эллипс. Окружностью он будет лишь при $AB/AD=2$ (а в обсуждаемой задаче это не так).

 
 
 
 Re: Кинематика. Радиус кривизны траектории точки
Сообщение17.10.2015, 00:59 
Аватара пользователя
Скорее, ваш способ их интерпретации неверный. Почему окружность-то?

 
 
 [ Сообщений: 11 ] 


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group