четверг, 19 января 2012 г.

Задание№5. Статика.


Задача №1
Однородная балка длиной 4м, весящая 500Н, поддерживается двумя опорами, расположенными у её концов. На балке лежат два кирпича. Один из них весит 15Н и находится на расстоянии 0,5м от левого конца, другой находится в 1м от правого конца балки и весит 10Н. Чему равны силы, с которыми опоры действуют на балку?




Решение: По второму условию равновесия (сумма)M=0.
MF1 + MP1 + MP+MP2 + MF2 = 0
O2 : F1 * LF1 – P1 * LP1 – P * LP – P2 * LP2 = 0
F1 * 4 = 3,5*15 + 500*2 + 10*1
F1 * 4 = 53 + 1000 + 10
F1 = 1063/4
F1 = 266 (H)
MF1 + MP1 + MP+MP2 + MF2 = 0
O1 : F2 * LF2 – P1 * LP1 – P * LP – P2 * LP2 = 0
F2 * 4 = 15*0,5 + 500*2 + 10*3
F2 * 4 = 8 + 1000 + 30
F2 = 1038/4
F2 = 260 (H)
Ответ: 266Н; 260Н.


Задача №2
Балка, весящая 300Н, длиной 4м поддерживается двумя опорами, расположенными на её концах. На балке сидят два человека. Вес первого равен 60Н и он находится на расстоянии 50см от правого края балки, а вес второго равен 80Н и он сидит на расстоянии 150см от левого края. Чему равны силы, с которыми опоры действуют на балку?




Решение: По второму условию равновесия (сумма)M=0.
MF1 + MP1 + MP+MP2 + MF2 = 0
O2 : F1 * LF1 – P1 * LP1 – P * LP – P2 * LP2 = 0
F1 * 4 = 60*3,5 + 300*2 + 80*0,5
F1 * 4 = 210 + 600 + 40
F1 = 850/4
F1 = 212,5 (H)
MF1 + MP1 + MP+MP2 + MF2 = 0
O1 : F2 * LF2 – P1 * LP1 – P * LP – P2 * LP2 = 0
F2 * 4 = 60*0,5 + 300*2 + 80*3,5
F2 * 4 = 30 + 600 + 280
F2 = 9100/4
F2 = 227,5 (H)
Ответ: 227,5Н; 212,5Н.


Задача №3
К концам балки длиной 4м приложены силы 20 и 30Н. Пренебрегая весом балки, определить, где надо подпереть балку, чтобы она находилось в равновесии?




Решение: По второму условию равновесия (сумма)M=0.
MF1 + MN + MF2 = 0
O2 : F1 * LF1 = F2 * LF2
F1 * (4 - X) = F2 * X
20 * (4 - X) = 30X
80 - 20X = 30X
80 = 50X
X = 80/50
X = 1,6 (м)
Ответ: Опору надо поставить в точке 1,6м.



воскресенье, 18 сентября 2011 г.

Задание №4. Кинематика.


1 задача

За какое время, двигаясь из состояния покоя, М.Джонс пройдет путь равный 10м, если он двигается с ускорением равным 0,5 м/с2?

Дано:
ах = 0,5 м/с2.
Sх = 10м.

Найти:
t = ?

Решение:
Sх = ах t2 / 2
ах t2 = 2 Sх
t2 = 2 Sх/ ах
t2 = 20/0,5
t2 = 40
t = 6,3


2 задача

Такси, в котором М.Джонс возвращается к себе домой, двигаясь равномерно со скоростью 40 м/с, начинает торможение. Чему равен тормозной путь такси, если оно остановилось через 20с?

Дано:
Vx = 0 м/с.
t = 20 c.
V= 40 м/с.

Найти:
Sх = ?

Решение:
Vx = V- ахt
-40 = - ах 20
- ах = - 40/20
ах = 2 (м/с2)

Sx = ах t2/2
Sx = 2*100/2
Sx = 100(м)


3 задача

После утренней пробежки в парке, М.Джонс отправился в ближайшее кафе. Найдите скорость его движения, если путь от парка до кафе, равный 200м, он проходит 10с.


Дано:
Sх = 200м.
t = 10c.
V = 0 м/с.

Найти:
Vx = ?

Решение:
Sx = V0x t + ахt/2
200 = 0*10 + ax* 100/2
200 = ax 50
ax = 4 (м/с2)

ax = Vx V0x / t
Vх = ax t
Vх = 4*10
Vх = 40 (м/c)

вторник, 13 сентября 2011 г.

Задание №3. Кинематика.


1 задача

Движение Мистера Джонса описывается уравнением Х=10-6t. Описать характер движения Мистера Джонса. Найти начальную координату, величину и направление вектора скорости. В какой момент Мистер Джонс окажется у ёлки, если её координата равна
Xa=-8.


Решение:

1)Х = Х0+Vхt
Х0 = 10;   Vх = -6

2) 8 = 10-6t
    8-10 = -6t
    -2 = -6t
     t = 0,3



2 задача
По прямолинейной дороге одновременно на встречу друг другу движутся Мистер Джонс и зеленый шар. В начальный момент времени координаты Мистера и шара равны 8м и -2м, а скорости движения -12м/с и 20м/с соответственно. В какой момент времени произойдет встреча двух тел? Составьте уравнения. Постройте графики зависимости Х(t) и Vx(t).


Решение:
1)Х = Х0+Vхt
2)Х1 = 8-12t         X2 = -2+20t

Встреча:

8-12t = -2+20t
8+2 = 20t+12t
10 = 22t
t = 0,4(c)
X = 8-4,8 = 3,2





3 задача
Мистер Джонс бежит к себе домой, его движение описывается уравнением Х = -8+4t.
Найти начальную координату, величину и направление. В какой момент времени Мистер Джонс пересечет начало координат? Через сколько секунд он вернётся к себе домой (Х = 8)?


Решение: 
1) Х = Х0+Vхt        Х0 = -8         Vx = 4
2) 0 = -8+4t
    0+8 = 4t
    t = 2
3) 8 = -8+4t
    8+8 = 4t
    16 = 4t
     t = 4