Для связи в whatsapp +905441085890

Полый цилиндр радиуса вращается вокруг своей неподвижной оси симметрии с постоянной угловой скоростью

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:

Задача №23. Палочка скользит своим концом по окружности радиуса и проходит через точку этой окружности. Определить ускорение точки палочки, рас-положенной на расстоянии от конца , если точка движется с постоянной по величине скоростью (рис. 66).
Задача №24. Окружность радиуса катится без скольжения по неподвижной окружности радиуса так, что скорость ее центра остается постоянной по величине и равна во все время движения. Определить ускорение точки окружности, совпадающей в данный момент с положением мгновенного центра вращения, и ускорение точки , расположенной на противоположном конце диаметра, проходящего через точку .
Задача №26. Прямой круговой конус II с углом при вершине катится без скольжения по внешней стороне неподвижного конуса I с углом при вершине . При этом ось симметрии подвижного конуса вращается вокруг оси симметрии неподвижного конуса с постоянной скоростью угловой . Определить абсолютное ускорение самой верхней точки М основания подвижного конуса.
Задача №27. Диск радиуса катается без скольжения по плоскости, описывая окружность радиуса с постоянной по величине угловой скоростью и сохраняя свою плоскость вертикальной. Найти осе стремительное ускорение и вращательное ускорение точки , положение которой на ободе диска определяется углом .