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




 
 блок, цепь
Сообщение06.11.2013, 00:10 
В вертикальной плоскости находится блок в форме однородного диска массы $M$ радиуса $r$. Блок может свободно вращаться вокруг своей неподвижной оси.

Через блок перекинута однородная цепь массой $m$ длиной $L$. Коэффициент сухого трения цепи о блок равен $\gamma$.

В начальный момент времени оба конца цепи свисают с блока, один конец ниже другого на высоту $h$; блок и цепочка покоятся. Система находится в поле силы тяжести.

При каких условиях на параметры задачи цепочка заскользит по блоку сразу после того, как систему предоставили самой себе?

 
 
 
 Re: блок, цепь
Сообщение06.11.2013, 00:30 
Аватара пользователя
Где, говорите, блок протыкает его неподвижная ось?

 
 
 
 Re: блок, цепь
Сообщение07.11.2013, 23:25 
Аватара пользователя
Поскольку ТС молчит, принимаю волевое решение постановить ось в геометрический центр диска. Тогда, если нигде не наврал с арифметикой, выйдет что-то наподобие
$$\[
\left( {\frac{{3ML}}
{{5mr}} + \pi } \right)\left[ {\frac{{l + h}}
{r} - e^{\gamma \pi } \frac{l}
{r} - \frac{{2\gamma }}
{{\gamma ^2  + 1}}\left( {e^{\gamma \pi }  + 1} \right)} \right] > \frac{h}
{r}\frac{{e^{\gamma \pi }  - 1}}
{\gamma }
\]
$$
где $l = \frac{1}{2}\left( {L - h - \pi r} \right)$

(Оффтоп)

Тому олимпионику, коий сие решит надобно будет медаль дать "За бесстрашие пред лицом выкладок" :mrgreen:

 
 
 
 Re: блок, цепь
Сообщение07.11.2013, 23:48 
Олимпиада это один формат, "Олимпиадные задачи" на интернет-форуме это другой формат. Прорешаю, сообщу, что получил.

 
 
 
 Re: блок, цепь
Сообщение08.11.2013, 17:37 
У меня получилось так$${\[\displaystyle {{\rm e}^{\gamma\,\pi }} \left( -a\rho\, \left( g+r\epsilon \right) -{\frac {r\rho\, \left( 2\,g{\gamma}^{2}+r\epsilon\,{\gamma}^{2}+r\epsilon \right) }{ \left( {\gamma}^{2}+1 \right) \gamma}} \right) \\
\mbox{}+{\frac {r\rho\, \left( -2\,g{\gamma}^{2}+r\epsilon\,{\gamma}^{2}+r\epsilon \right) }{ \left( {\gamma}^{2}+1 \right) \gamma}}>(a+h)\rho (r\epsilon-g)\]}$$
где $$\rho=m/L,\quad 2a+h+\pi r=L,\quad \epsilon=\frac{hrg\rho}{J+mr^2}$$
$J$ -- момент инерции диска относительно оси проходящей через центр

если мы с мэплом не наврали в арифметике :mrgreen:

 
 
 
 Re: блок, цепь
Сообщение09.11.2013, 05:43 
Аватара пользователя
Второму высказавшемуся предоставляется почётное право сравнить свой результат с результатом первого высказавшегося.

 
 
 
 Re: блок, цепь
Сообщение09.11.2013, 11:41 
Аватара пользователя
Oleg Zubelevich в сообщении #786340 писал(а):
У меня получилось так

Каким боком туда залезло ускорение свободного падения?

 
 
 
 Re: блок, цепь
Сообщение09.11.2013, 12:03 
Оно там сокращается, все нормально.
Еще и на $\rho$ можно сократить, кстати (хотя полностью от нее, в отличие от $g$, не избавиться).

 
 
 
 Re: блок, цепь
Сообщение09.11.2013, 12:21 
Аватара пользователя
Задачу хорошо бы "уполовинить", заменив блок на бревно.
Будет вполне олимпиадно - для 2-го семестра :wink:

 
 
 [ Сообщений: 9 ] 


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