Kepe O.E 收集的问题 11.4.7 的解决方案

11.4.7。板ABC上一点的移动问题的求解

板 ABC 绕垂直轴 Oz 根据定律 φ = 5t2 旋转,其侧面 AC 上的点 M 根据方程 AM = 4t3 移动。需要确定时间 t = 0.5 s 时 M 点的科里奥利加速度。

解:为了确定科里奥利加速度,我们使用公式:aк = -2vрω,其中vр是M点相对于板ABC的速度,ω是板的角速度。

首先,我们求 M 点的速度。为此,我们对方程 AM = 4t3 对时间进行微分:v = d(4t3)/dt = 12t2。

由于 M 点沿 ABC 板的 AC 侧移动,因此其速度 vр 与该侧相切,等于速度 v 在切线上的投影:vр = v cos α,其中 α 是矢量之间的角度v 和 Ox 轴。

我们来求角度α。为此,我们将使用三角形 AMC 各边之间的几何关系:cos α = AC/AM = 1/√(1 + (CM/AM)²)。

由于 AM = 4t3,且 CM 等于从 M 点到旋转轴所画的线段,则 CM = AC sin φ,其中 φ 是板的旋转角度。考虑到板的旋转定律 φ = 5t2,我们得到:SM = AC sin 5t2。

因此,cos α = 1/√(1 + (AC sin 5t2/4t3)²)。

让我们求出板的角速度。为此,我们对板块旋转相对于时间的定律进行微分: ω = dφ/dt = 10t。

现在我们可以计算出M点相对于板的速度:vр = 12t2 cos α。

仍然需要使用以下公式计算科里奥利加速度:aк = -2vрω = -24t(AC sin 5t2/4t3)²。

在时间 t = 0.5 s 时,我们得到:ak = -240,5(交流正弦 5*(0,5)²/4*(0,5)³)² = -15。

因此,时间 t = 0.5 s 时 M 点的科里奥利加速度等于 15。

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问题 11.4.7 来自 Kepe O.? 的收集。包括确定沿 ABC 板 AC 侧移动的点 M 的科里奥利加速度,ABC 板根据定律 φ = 5t2 绕 Oz 轴旋转。给出方程 AM = 4t3,它描述了 M 点的运动。需要找到该点在 t = 0.5 s 时刻的科里奥利加速度。

科里奥利加速度是当点在与旋转体相关的参考系中移动时发生的加速度的惯性分量。它的计算公式如下:

aк = -2ω × V,

其中,ω是物体旋转的角速度,V是与旋转物体相关的参考系中一点的速度,符号“-”表示矢量乘法。

在此问题中,需要计算时间 t = 0.5 s 时的科里奥利加速度。为此,您需要找到此时角速度 ω 和 M V 点的速度的值,将它们代入公式并计算结果。问题答案是15。


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