15.5.6. Otočná klika 1 kloubového rovnoběžníku o délce OA = 0,4 m má úhlovou rychlost otáčení ω1 = 10 rad/s kolem osy O. Momenty setrvačnosti klik 1 a 3 vůči jejich osám otáčení jsou 0,1 kg m2 . Ojnice má hmotnost 2 m2 = 5 kg. Je nutné určit kinetickou energii mechanismu.
K vyřešení tohoto problému je nutné použít vzorec pro kinetickou energii soustavy těles:
T = Σ(1/2) m v² + Σ(1/2) I ω²,
kde Σ(1/2)·m·v² je kinetická energie translačního pohybu, Σ(1/2)·I·ω² je kinetická energie rotačního pohybu.
Hmotnost kliky 1 m2 = 2 m2 = 10 kg. Rychlost bodu A na kružnici je rovna v = ω1·OA = 10·0,4 = 4 m/s.
Kinetická energie translačního pohybu je rovna:
Tpost = (1/2) m v² = (1/2) 10 4² = 80 J.
Moment setrvačnosti ojnice vzhledem k její ose otáčení je roven:
Ish = (1/12) m2 L² = (1/12) 5 0,4² = 0,0333 kg m².
Moment setrvačnosti kliky 1 vzhledem k její ose otáčení je roven:
I1 = (1/12)·m1·L² + m1·(L/2)² = (1/12)·10·0,4² + 10·(0,4/2)² = 0,7667 kg·m².
Kinetická energie rotačního pohybu je rovna:
Tvracht = (1/2)·(Ish + I1)·ω1² = (1/2)·(0,0333 + 0,7667)·10² = 40 J.
Kinetická energie mechanismu je tedy rovna:
T = Tpost + klus = 80 + 40 = 120 J.
Tento digitální produkt je řešením jednoho z problémů z kolekce Kepe O.E. 1989. Řešení bylo dokončeno odborným specialistou v oboru mechaniky a představuje přesný a podrobný popis řešení problému 15.5.6.
Řešení využívá vzorce a metody mechaniky a poskytuje také výpočty nutné pro získání konečného výsledku. Řešení je vyrobeno v souladu s požadavky moderní vědy a představuje cenný materiál pro studenty a specialisty v oboru mechaniky.
Zakoupením tohoto digitálního produktu získáte přístup k podrobnému a vysoce kvalitnímu řešení problému 15.5.6 z kolekce Kepe O.E. 1989, který může být v budoucnu použit jako materiál pro studium mechaniky a řešení podobných problémů.
Autor: Mechanical Professional
Rok výroby: 1989
Formát: PDF
Počet stran: 2
Cena: 50 rublů
***
Řešení problému 15.5.6 ze sbírky Kepe O.E. 1989 je stanovení kinetické energie mechanismu, který se skládá z kliky 1 kloubového rovnoběžníku o délce OA = 0,4 m. Klika se otáčí rovnoměrně kolem osy O úhlovou rychlostí ω1 = 10 rad/s. Hmotnost ojnice 2 m2 = 5 kg a momenty setrvačnosti klik 1 a 3 vzhledem k jejich osám otáčení jsou rovny 0,1 kg m2.
K vyřešení problému je nutné určit kinetickou energii každého prvku mechanismu a poté je sečíst. Pro kliku a ojnici je kinetická energie určena vzorcem:
E = (1/2) * I * ω^2,
kde E je kinetická energie, I je moment setrvačnosti, ω je úhlová rychlost prvku.
Pro kliku 1 bude kinetická energie rovna:
E1 = (1/2) * 0,1 * 10^2 = 5 J.
Pro ojnici bude kinetická energie rovna:
E2 = (1/2) * m2 * v^2,
kde v je rychlost ojnice. Rychlost ojnice lze určit z pohybové rovnice ojnice:
v = r * ω1,
kde r je poloměr kliky. Tím pádem,
v = 0,4/2 x 10 = 2 m/s.
Dosazením hodnoty rychlosti do vzorce pro kinetickou energii dostaneme:
E2 = (1/2) * 5 * 2^2 = 10 J.
Kinetická energie mechanismu se tedy bude rovnat:
E = E1 + E2 = 15 J.
Po zaplacení budete moci obdržet řešení problému ve formátu Word. Po kontrole řešení zanechte pozitivní zpětnou vazbu.
***
Řešení problému 15.5.6 ze sbírky Kepe O.E. Rok 1989 mi pomohl lépe porozumět matematice.
Tento úkol byl velkou výzvou pro mé duševní schopnosti a jeho řešení bylo velmi uspokojivé.
Řešením tohoto problému jsem získal mnoho nových poznatků.
Řešení problému se ukázalo jako velmi zajímavý a vzrušující proces.
Po vyřešení tohoto problému se cítím jistější ve svých matematických schopnostech.
Řešení problému mi pomohlo lépe pochopit, jak aplikovat teorii v praxi.
Tento problém byl skvělý způsob, jak otestovat své znalosti a dovednosti v matematice.
Užíval jsem si tu výzvu a pocit, že jsem dosáhl něčeho smysluplného.
Řešení problému mi pomohlo rozvinout můj myšlenkový proces a logiku.
Líbil se mi proces řešení tohoto problému a naučil jsem se hodně o matematice.