Задача №25.
Полый цилиндр радиуса вращается вокруг своей неподвижной оси симметрии с постоянной угловой скоростью
. По внутренней поверхности этого цилиндра катится без скольжения другой цилиндр радиуса
с постоянной относительной угловой скоростью
(как показано на рис. 67). Определить ускорение точки
малого цилиндра, совпадающей в рассматриваемый момент времени с осью большого.
Решение:
Выберем за полюс точку . Скорость точки
может быть получена как скорость точки в сложном движении, где переносная скорость равна
,а относительная скорость равна
. Тогда абсолютная скорость точки
будет по величине равна


и направлена в сторону вращения полого цилиндра. Точка движется по окружности радиуса
с постоянной по величине скоростью
. Благодаря этому ускорение полюса по величине

и направлено к точке . Для определенности положим
. Тогда абсолютная угловая скорость малого колеса будет равна

и направлена против часовой стрелки. По величине остается постоянной во все время движения. Поэтому угловое ускорение будет равно нулю. Ускорение точки
колеса складывается из ускорения точки
и из нормального ускорения

Проектируя на направление получим

откуда видно, что ускорение направлено от точки .
При решении пространственных задач необходимо помнить, что вектора и
вообще не совпадают по направлению. Это обстоятельство создает некоторые осложнения при решении задач. Рассмотрим следующие задачи.
Задача взята со страницы подробного решения задач по всем темам теоретической механики:
Решение задач по теоретической механике
Возможно эти дополнительные задачи вам будут полезны: