КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Алгоритм решения. Первый тип задач (прямая задача) – заданы уравнения движения точки в плоскости , или , требуется вычислить скорость и ускорен
Первый тип задач (прямая задача) – заданы уравнения движения точки в плоскости , или , требуется вычислить скорость и ускорение точки тела; если движение точки задано координатным способом - то вычислить уравнение траектории в явном виде .
Схема решения:
· выбирают систему координат ( или ) и начало координат (та или иная система выбираются исходя из условий задачи так, чтобы дальнейшее решение было по возможности более простым);
· на основании условий задачи для избранной системы координат составляют уравнения движения точки (если они явно не заданы), т.е. находят зависимости координат точки от времени – , ;
· исключая параметр из уравнений движения, вычисляют траекторию точки как функцию – ;
· дифференцируя по времени уравнения движения , , или , вычисляют скорость точки;
· вычисляя вторую производную по времени от , , находят ускорение точки;
· если движение точки задано естественным способом, т.е. задана траектория движения, радиус кривизны и , вычисляют нормальную и касательную составляющие ускорения;
· вычисляют полное ускорение точек по модулю и направлению.
Второй тип задач (обратная задача) - заданы проекции ускорения , ; требуется вычислить проекции скорости точки, как функцию времени, т.е. и вычислить уравнения движения точки в декартовой системе координат, т.е. , .
Схема решения:
· выбирают систему координат;
· формулируют начальные условия задачи: ;
· разделяют переменные в дифференциальных уравнениях и , или , и, интегрируя по времени дифференциальные уравнения с разделенными переменными, вычисляют проекции скорости точки , , а также уравнения движения точки , .
J
| Задачи для самостоятельного решения
|
| 1. Положение линейки АВ определяется углом (рад). Вычислить проекцию скорости точки М на ось Ох в момент времени с, если расстояние м.
|
| 2. Положение кривошипа определяется углом (рад). Вычислить скорость и ускорение ползуна В в момент времени с, если м.
| 3. Точка движется по прямой с ускорением (м/с2). Вычислить начальную скорость точки, если через 6 с скорость точки составила 3 м/с.
| 4. Проекция скорости точки . Вычислить координату х точки в момент времени с, если в момент времени координата м.
| 5.Точка движется по прямой с ускорением (м/с2). Вычислить начальную скорость точки, если через 2 с скорость точки составила 6 м/с.
| 6. Движение точки задано уравнениями и . Вычислить касательное ускорение в момент времени с.
| 7. По заданному уравнению движения точки на произвольно выбранной траектории построить через равные промежутки времени шесть положений точки, определить расстояние по траектории от начала отсчета до конечного положения точки и пройденный ею путь за указанный промежуток времени ( и - в сантиметрах, t - в секундах):
| 1) , .
2) , .
3) , .
| 8. По заданным уравнениям движения точки найти уравнения ее траектории в координатной форме и указать на рисунке направление движения: , .
1) , .
2) , .
3) , .
| 9. Снаряд движется в вертикальной плоскости согласно уравнениям , (t – в секундах, х и у – в метрах). Вычислить: скорость и ускорение в начальный момент; высоту и дальность обстрела; радиус кривизны траектории в наивысшей точке.
|
| 10. Вычислить ускорение точки В в момент времени, когда угол , если длина см, а закон изменения угла (рад).
|
| 11. Положение кривошипа ОА определяется углом (рад). Вычислить проекции ускорения , точки А в момент времени с, если длина кривошипа м.
|
| 12. Положение линейки АВ определяется углом (рад). Вычислить проекции ускорения точки М на оси и в момент времени с, если расстояние м.
| 13. Точка движется по прямой Ох с ускорением . Вычислить координату х точки в момент времени с, если при скорость км/ч, и координата .
| 14. Касательное ускорение точки . Определить момент времени t, когда скорость точки достигнет 10 м/с, если при скорость м/с.
| 15. Проекции скорости точки во время движения определяются выражениями , м/с. Вычислить касательное ускорение в момент времени с.
| 16. Даны уравнения движения снаряда:
, ,
где - начальная скорость снаряда, – угол между и горизонтальной осью х; g – ускорение силы тяжести. Определить траекторию движения снаряда, высоту Н, дальность L и время Т полета самолета.
|
| 17. Из орудия береговой артиллерии с высоты м над уровнем моря произведен выстрел под углом к горизонту, начальная скорость снаряда м/с. Вычислить, на каком расстоянии от орудия снаряд попадет в цель, находящуюся на уровне моря.
Уравнения движения снаряда в вертикальной плоскости:
,
.
| | | | | | | |
|