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




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Определить характер качения катка
Сообщение05.11.2018, 12:25 
Аватара пользователя


21/06/18
328
Изображение
Теорема об изменении кинетической энергии (в интегральной форме):
$\dfrac{1}{2}[m(v_a)^2+I_{Bz}(\dfrac{v_a}{r})^2+I_{Dz}(\dfrac{v_aR_1}{r^2})^2+M(\dfrac{v_aR_1}{r})^2+I_{Cz}(\dfrac{\dot{x}}{R})^2]=mgy-F_{Tp}x 
$
Чтобы определить характер качения, надо сравнить силу трения с $fMg$. В этой задаче надо еще записать теорему об изменении кинетического момента, но уже при найденных скоростях движения тел системы. Я не совсем понимаю, как дальше преобразовывать уравнение, чтобы найти силу трения, например. Дайте подсказку, пожалуйста.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определить характер качения катка
Сообщение05.11.2018, 17:07 
Аватара пользователя


31/08/17
2116
1) Написать закон сохранения энергии так как будто проскальзывания нет. Продифференцировать закон сохранения энергии по времени, получив уравнения движения.
2) Из теоремы об изменении кин. момента в осях Кенига найти силу трения катка о пол и проверить соответствующее неравенство. Если неравенство выполнено -- задача решена.
3) Если неравенство не выполнено, то имеется проскальзывание. В этом случае
Написать теорему об изменении кин. момента катка в осях Кенига и теорему об изменении энергии всей системы в форме:
$$\frac{d}{dt}\Big(T+V\Big)=(\boldsymbol\omega,\boldsymbol M)+(\boldsymbol F,\boldsymbol v)$$
где
$T$ -- кинетическая энергия системы
$V$ -- потенциальная энергия силы тяжести
$\boldsymbol\omega$ -- угловая скорость катка
$\boldsymbol M$ -- момент силы трения ,действующей на коток относительно центра катка
$\boldsymbol F$ -- сила трения
$\boldsymbol v$ -- скорость центра катака

 Профиль  
                  
 
 Re: Определить характер качения катка
Сообщение05.11.2018, 20:07 
Аватара пользователя


21/06/18
328
pogulyat_vyshel
Я так и знал, что именно Вы ответите :D
1)Кин. энергия после преобразований $\dfrac{17}{20}M\dot{x_c}^2$ (как будто проскальзывания нет и точка контакта катка и пов-ти - МЦС)
2)Диф. форма теоремы об изменении кин. энергии (работа внутр. сил равна нулю):
$\dfrac{17}{10}M\dot{x_c}dx_c=-F_{Tp}dx_c+mgdy$, где $dy=\dfrac{r}{R_1}dx_c$
$\dfrac{17}{10}M\dot{x_c}=-F_{Tp}+mg\dfrac{r}{R_1}$
В дальнейшем индекс $c$ опустим
3)Теорема об изменении кинетического момента отн. оси, прох. через центр катка:
$\dfrac{d}{dt}(M\dfrac{(\dot{x})^2}{2}+[\dfrac{MR^2}{2}](\dfrac{\dot{x}}{R})^2)=(mg\dfrac{r}{R_1}-\dfrac{17}{10}M\dot{x})R$
Потом решаем этот диффур и находим силу трения?

 Профиль  
                  
 
 Re: Определить характер качения катка
Сообщение06.11.2018, 09:05 
Аватара пользователя


31/08/17
2116
Так. Ни одной формулы правильно не написано. Простите, я пас, это для меня слишком хлопотно

 Профиль  
                  
 
 Re: Определить характер качения катка
Сообщение06.11.2018, 09:20 
Аватара пользователя


21/06/18
328
pogulyat_vyshel
Можете хотя объяснить, где именно ошибки

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: YandexBot [bot]


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

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