ym104432846
Вставьте ссылку на видео из Youtube, Rutube, VK видео
Задайте вопрос по видео
Что вас интересует?
00:00:09
Механическая система и принцип возможных перемещений:
  • 1. Рассматривается механическая система из цилиндра и жестких стержней, находящихся в состоянии покоя под действием внешних сил
  • 2. Используется метод решения задачи через принцип возможных перемещений (статику)
  • 3. Обсуждается применение кинематического подхода для упрощения расчетов
00:01:14
Решение задачи методом суммы моментов:
  • В процессе решения задачи были определены формулы суммы моментов сил и внешних моментов (∑М = ∑M₁ + M₂ + M₃ = 0)
  • Рассматривались моменты сил относительно точки O, обозначаемые как m₁, m₂ и m₃, причем знак момента зависит от направления вращения
  • Определено, что плечо силы, действующей на тело, составляет 4 корня из 2 метра
0: Дача на принцип возможных перемещений начинает. Имеется такой механизм, состоящий из цилиндра, который катится по горизонтальной поверхности без проскальзывания и вот таких стержней, вот этот стержень, ну все длинные.
1: Даны вот этот стержень, здесь шарнир, шарнир, вот этот стержень. А здесь, обратите внимание, здесь изогнутый под углом 90 градусов жёсткий стержень, здесь тоже шарнир, здесь шарнир. Ну вот система находится в покое под действием.
2: Ных моментов. М, 1, м, 2 и неизвестной силы. Ф вот спрашивается, какую надо силу приложить, чтобы удержать в равновесии вот эту механическую систему. То есть все встать, вообще говоря, задача статики. Но если мы сейчас рискнём её решать,
3: Методами, статиками это будет очень утомительно, она значительно проще решается с помощью принципа возможных перемещений. То есть тут как раз у нас и статика как результат кинематика.
4: Как метод, а динамика это та наука, которую мы сейчас проходим. Динамика, так что это такая задача универсальная, интересная. Ну что ж, мы понимаем, что у нас нужно будет записать сумму моментов. Я вот так.
5: Сумма моментов, сумма моментов всех сил и внешних моментов катых на дельта омега катых равняется нулю. Вот я такую вот это рабочая формула моя будет. Я её, конечно, буду упрощать, значит, в эту
6: Сумма суммирования пока на самом деле от единицы до 3, потому что у нас есть только м 1 м 2 и момент, который создаёт сила, ну это чтобы здесь как бы она была вместе со всеми, дружно работала.
7: Мы силу отбросим, заменим момент, моментом, моментом относительно, конечно, точки. О, давайте сразу напишем, чтобы не было меньше мороки значит ясно, что момент силы f. Мы причём берём все со знаком m z. То есть.
8: У нас, если сила относительно точки о имеет отрицательный момент, мы так честно и напишем момент силы f, давайте обозначим его м 3 это м, 1, м, 2 это м 3, то есть м 3 мы ищем, да, это
9: 3 м 3 он равняется, причём проекция на ось зет да, на ось зет здесь тоже на ось z. Ну потом мы z откинем значок это будет минус ф на вот это.
10: Плечо. Вот и все. А это плечо у нас дано оо, а это 4 Корня из 2 умножаем на корень из 2. То есть 4 умножаем на 4. Вот смотрите, вот, у, a4 Корня из 2, понятно? Да, плечо будет 4. Вот.
11: Да, и здесь я забыл сказать, что у нас моменты здесь ньютоны, метры, ньютоны, метры для сокращения это метры, метры, метры, метры, все в метрах. Ну, конечно, трудно себе представить такой цилиндр пятиметрового радиуса. Это что-то такое, такое, что-то фантастическое, да?
12: Ну ладно, это же учебная задача. Если не хотите, давайте пишите все в сантиметрах. Ну, механика то у нас такая теоретическая. Так, ну что ж, приступаем, значит, если мы такое уравнение составим, то, а давайте
13: Составим в это уравнение, войдут м 1, она со знаком плюс m 1 расчет умножаем на омегу вот этого тела давайте пронумеруем, пускай это будет номер 1 это
14: Номер 2, вот это номер 3. Вот это номер 4, а вот это номер 5. Вот все тела у нас имеют номера, поэтому все омеги имеют такие же точности номера. Итак, получается вот простое уравнение.
15: 1 нет, это омега 2 конечно по хорошему кстати омега 2 zz ну давайте для сокращения буду опускать это set значит ясно, что это не модуль, должны точно понимать, что это не модуль омеги, это омега 2 со значком z. То есть.
16: На эту ось, а это минус м 2. Ну, видите, она со знаком минус крутит на омега 5.
17: Тоже z, да, и сила ф имеет момент, то есть и плюс м 3, то есть минус ф, минус ф на 4, то есть этот момент, м и на.
18: Омега 4 that омега 4 омега 4 равняется нулю. Ну вот если мы выразим
19: Все омеги через какую-то 1 омегу, потом сократим эту омегу, то мы решим задачу. На самом деле ни 1 омеги у нас в тексте не дано. Вообще не может быть никаких омег. У нас все в статике, у нас все неподвижно. Мы просто представляем себе, что если сдвинется, если сви
20: Сдвинется она с какой-то угловой скоростью, не с 0 же. Раз она сдвинулась, значит это угловые скорости между собой завязаны, а вот как завязаны угловые скорости, мы будем решать с помощью уравнения 3 угловых скоростей. Ну вы уже знаете, я его просто буду сейчас. Помните какой
21: Скорости, да, надо угловую скорость умножить на разность координат. Помните, да, потом плюс другой и так далее. Сумма. Вот мы сейчас так и будем делать. Давайте сделаем ход такой п ц б, а.
22: Вот такой ход сделаем и посмотрим, что получится. Итак, я пишу 1 уравнение омега 1 умножаю на 2 р, то есть на 10 прям в числах буду делать, да, потом.
23: Ой, это я, это по игрекам начал писать, да? Ну уж ладно, написал по игрекам лучше по иксам игрек двоеточие значит, уравнение 3 скоростей по игрекам. Значит, омега 1 на 10 по игрекам де.
24: На, а какой же здесь размер то у нас? А ц б по игрекам это, надо догадаться. А если легко догадаться от это вот 5 у нас, да, 5 а a б, не больше 6 да, 6, значит, вот этот размер 1 напишем.
25: На всякий случай это понятно, что 1, да, вот отсюда, по вертикали 1. Понятно, понятно. Да. Ну, здесь 6, а здесь 5, значит, поэтому, да, плюс омега 2 на 1, омега, 2 на
26: Со знаком плюс кверху поднимаемся, потом опускаемся вниз. Поэтому получается минус омега 3 на сколько? На 6. Мы же сказали на 6, да, на 6. И ещё доходим до сюда.
27: Игреком тоже минус минус омега. Длинное уравнение получается омега 4 омега 4 на на 4, да, на 4 равно нулю. Так, давайте по иксам теперь тоже самое по иксам проходим, по иксам надо
28: Наоборот. Ну ладно, значит, омега 1 можно не писать по иксам, 0 здесь по иксам, а здесь сколько получается? А, д. У нас 5 и 5, значит, 10. Да, правильно? Да. 10, значит, получается омега.
29: 2 на 10 со знаком. Плюс, если непонятно, сразу спрашивайте, откуда, какие знаки взялись, какие. Так до сюда дошли по иксам у нас 10 отсюда, по иксам 0 отсюда, по иксам минус.
30: 4 minutes, омега 4 на 4 равно нулю кстати, отличная штука получается, вот эти между собой уже связаны так, видите, да, если бы нам бы связать, мы смотрим вперёд.
31: Омегу 5, хоть через эту, хоть через эту мы задачу решим. Давайте, раз уж у нас такая удача, мы запишем, что омега, например, 4, это как угодно. Можно 2 через 4, 4, через 2. Это все равно омега 4.
32: Равняется омега 2 на 5, вторых на 5/2 есть так, но у нас ещё не все, ведь у нас фактически здесь есть ещё такой, как говорят, кинематический граф. Вот.
33: Точки p d r o коротенькие, давайте, между прочим, его можно тоже обозначить как графы п вот идём в д план действий д а о да ну, по иксам и по игрекам.
34: О, кстати, нам это нам только и нужно, потому что 5 мы пройдём. И, кстати, видно, что по игрекам бессмысленно проходить. 5 не войдёт, нас совершенно не удовлетворит это. Да. Итак, проходим по иксам отсюда.
35: Отсюда это будет омега 1 на р, то есть на 5 плюс омега 2 на а д а д у нас тоже на 5 и минус.
36: Омега 4 на 4. Да, увы, у нас красиво не получилось, красиво не получилось, потому что 5.
37: Я, да, где-то описался вот здесь, в середине. Да, спасибо. Омега. 5. Вот, омегу. 5 мы не выразили. Вот вмешался этот омега, 1 мешающийся. Ну что ж, давайте 2 уравнение.
38: Деваться некуда. Итак, 2 уравнение кверху. Опять омега 1 на 5. Это 0, по игрекам 0. Разность координат по игрекам минус омега 4.
39: На 4 равно нулю. Ну что, будем заниматься арифметикой? Да, это у нас как значит, цель то наша, либо 2, либо 4 через 5. Вот если мы, а во так и сделаем. Смотрите.
40: Вот эту вот омегу. 1 ставим сюда. Здесь получается 4, 4 и 5 war. Великолепно. Ну, как-то получится, давайте посмотрим. А знаете, как я сделаю, я не буду ничего подставлять, я просто вычту из
41: Уравнение вычту это правильно? Да? Значит, это исчезнет. Тогда получается омега 4.
42: Вообще 0 получается опять. О, так, это отлично. Если омега 5 получается 0, то задача решена. О так это у нас эффектно получилось. Омега 5 получилось 0. Мы запишем этот успех омега 5.
43: 5 равно нулю, значит, это получается, исчезает, это ставим хоть сюда, хоть сюда, значит, а как мы поставим, значит, получается m 1 на омега 2.
44: Минус ф на 4, на омега 2 на 5/2 равно нулю отсюда ф равняется омега. Вот здесь эффектный момент. Мы угловую скорость сокращаем, она
45: У нас отлично. От нуля надо обязательно говорить отлично от нуля, поэтому сокращать можно. Мы же специально сказали, что мы немножечко так сдвинули с некой угловой скоростью, но здесь получается 2, 1 ньютон. Вот, вот и все.
46: Обратите внимание, оказалось в такой задаче момент м 2 оказался не нужен, потому что он приложен на мгновенно неподвижный элемент. Так, ну если вопросов нет, то будем решать задачу, да.
47: Молодец. Так, 3.
48: Нет.