Кинематическая связь

На го­ри­зон­таль­ной плос­ко­сти сто­ит клин мас­сой с уг­лом при осно­ва­нии Вдоль на­клон­ной плос­ко­сти кли­на рас­по­ло­же­на лег­кая штан­га, ниж­ний ко­нец ко­то­рой укреп­лен в шар­ни­ре, на­хо­дя­щем­ся на го­ри­зон­таль­ной плос­ко­сти, а к верх­не­му кон­цу при­креп­лен ма­лень­кий ша­рик мас­сой ка­са­ю­щий­ся кли­на (см. ри­су­нок). Си­сте­му осво­бо­жда­ют, и она на­чи­на­ет дви­же­ние, во вре­мя ко­то­ро­го ша­рик со­хра­ня­ет кон­такт с кли­ном. На ка­кой мак­си­маль­ный угол штан­га от­кло­нит­ся от го­ри­зон­та­ли по­сле того, как клин отъ­едет от нее? Тре­ни­ем пре­не­бречь, удар ша­ри­ка о го­ри­зон­таль­ную плос­кость счи­тать аб­со­лют­но упру­гим.

Два оди­на­ко­вых ма­лень­ких ша­ри­ка со­еди­не­ны не­ве­со­мым жест­ким стерж­нем дли­ной Стер­жень сто­ит вер­ти­каль­но вплот­ную к вер­ти­каль­ной плос­ко­сти. При сме­ще­нии ниж­не­го ша­ри­ка впра­во на ма­лое рас­сто­я­ние си­сте­ма из ша­ри­ков при­хо­дит в дви­же­ние в плос­ко­сти ри­сун­ка. Най­ти ско­рость ниж­не­го ша­ри­ка в мо­мент вре­ме­ни, ко­гда верх­ний ша­рик на­хо­дит­ся на вы­со­те над го­ри­зон­таль­ной плос­ко­стью. Счи­тать, что при дви­же­нии ша­ри­ки не от­ры­ва­ют­ся от плос­ко­стей, тре­ни­ем пре­не­бречь.

Глад­кий клин мас­сой мо­жет сколь­зить без тре­ния по го­ри­зон­таль­ной плос­ко­сти. На его грань, об­ра­зу­ю­щую угол с го­ри­зон­том, по­ло­жи­ли глад­кий бру­сок мас­сой Опре­де­лить уско­ре­ние кли­на.

Ко­ле­со ка­тит­ся без про­скаль­зы­ва­ния по лен­те транс­пор­те­ра, дви­жу­щей­ся го­ри­зон­таль­но со ско­ро­стью в на­прав­ле­нии дви­же­ния лен­ты. Из­вест­но, что от­но­си­тель­но не­по­движ­но­го на­блю­да­те­ля ско­рость точ­ки на­хо­дя­щей­ся на обо­де ко­ле­са на его го­ри­зон­таль­ном диа­мет­ре, со­став­ля­ет с го­ри­зон­том угол Най­ти ско­рость цен­тра ко­ле­са от­но­си­тель­но не­по­движ­но­го на­блю­да­те­ля (см. ри­су­нок).

Ка­тер, дви­жу­щий­ся со ско­ро­стью бук­си­ру­ет спорт­сме­на на вод­ных лы­жах. Трос, за ко­то­рый дер­жит­ся спортс­мен, со­став­ля­ет с на­прав­ле­ни­ем дви­же­ния ка­те­ра угол На­прав­ле­ние дви­же­ния спорт­сме­на об­ра­зу­ет с тро­сом угол Чему рав­на ве­ли­чи­на ско­ро­сти спорт­сме­на в этот мо­мент вре­ме­ни?

Меж­ду дву­мя не­под­виж­ны­ми муф­та­ми мо­жет без тре­ния пе­ре­ме­щать­ся вниз и вверх стер­жень, мас­са ко­то­ро­го . Стер­жень ниж­ним кон­цом ка­са­ет­ся глад­кой по­верх­но­сти кли­на мас­сой Клин ле­жит на глад­ком го­ри­зон­таль­ном сто­ле. Опре­де­лить уско­ре­ния кли­на и стерж­ня.

Нить пе­ре­бро­ше­на че­рез глад­кие го­ри­зон­таль­ные стер­жни 1 и 2, рас­сто­я­ние меж­ду ко­то­ры­ми рав­но На кон­цах нити и в ее се­ре­ди­не удер­жи­ва­ют­ся оди­на­ко­вые гру­зы A, B и C. В не­ко­то­рый мо­мент гру­зы от­пус­ка­ют без на­чаль­ной ско­ро­сти. Най­ти ско­рость гру­за C, ко­гда ки­не­ти­че­ская энер­гия си­сте­мы гру­зов мак­си­маль­на.

На ри­сун­ке изоб­ра­же­на си­сте­ма тел 1, 2 и 3 с мас­са­ми и со­от­вет­ствен­но. Най­ти уско­ре­ние вто­ро­го тела. Тре­ни­ем пре­не­бречь, бло­ки счи­тать не­ве­со­мы­ми.

Два глад­ких упру­гих шара ра­ди­у­сом ле­жат, со­при­ка­са­ясь друг с дру­гом, на глад­кой го­ри­зон­таль­ной плос­ко­сти. Тре­тий упру­гий шар ра­ди­у­сом сколь­зя­щий со ско­ро­стью по той же плос­ко­сти, уда­ря­ет­ся од­но­вре­мен­но в оба шара (см. ри­су­нок). Най­ти ско­рость боль­шо­го шара по­сле уда­ра. Все шары сде­ла­ны из од­но­го ма­те­ри­а­ла.

Две оди­на­ко­вые ма­лень­кие бу­син­ки мо­гут дви­гать­ся без тре­ния по глад­ко­му го­ри­зон­таль­но­му стерж­ню. Бу­син­ки свя­за­ны лег­кой не­рас­тя­жи­мой ни­тью дли­ной м. К се­ре­ди­не нити при­креп­ле­на еще одна та­кая же бу­син­ка. Вна­ча­ле эту (сред­нюю) бу­син­ку удер­жи­ва­ют так, что нить не на­тя­ну­та, но прак­ти­че­ски не про­ви­са­ет, за­тем бу­син­ку от­пус­ка­ют, в ре­зуль­та­те си­сте­ма на­чи­на­ет дви­гать­ся без рыв­ков. Най­ди­те ско­ро­сти всех бу­си­нок в мо­мент, ко­гда рас­сто­я­ние меж­ду край­ни­ми бу­син­ка­ми рав­но м (см. ри­су­нок). Мас­сы всех трех бу­си­нок оди­на­ко­вы. Счи­тая мас­су бу­син­ки кг, опре­де­ли­те, чему рав­на сила на­тя­же­ния нити в этот мо­мент вре­ме­ни.

До­ка­жи­те, что уско­ре­ние цен­тра по­движ­но­го бло­ка в два раза мень­ше уско­ре­ния кон­ца нити, охва­ты­ва­ю­щей этот блок. Вто­рой ко­нец нити за­креп­лен не­по­движ­но.

Най­ди­те уско­ре­ние тел си­сте­мы, изоб­ра­жен­ной на ри­сун­ке. Сила при­ло­же­на по на­прав­ле­нию нити к од­но­му из тел мас­сы Участ­ки нити по обе сто­ро­ны от лег­ко­го бло­ка, при­креп­лен­но­го к телу мас­сы па­рал­лель­ны.

Меж­ду дву­мя стен­ка­ми, об­ра­зу­ю­щи­ми пря­мой угол, дви­жет­ся без от­ры­ва стер­жень дли­ной Ско­рость точ­ки по­сто­ян­на, рав­на и на­прав­ле­на го­ри­зон­таль­но. Опре­де­ли­те ско­рость и уско­ре­ние точ­ки рас­по­ло­жен­ной на рас­сто­я­нии от точ­ки в мо­мент вре­ме­ни, ко­гда угол меж­ду го­ри­зон­таль­ной стен­кой и стерж­нем со­став­ля­ет

Стер­жень дли­ной дви­жет­ся в го­ри­зон­таль­ной плос­ко­сти. В не­ко­то­рый мо­мент вре­ме­ни ско­ро­сти кон­цов стерж­ня рав­ны и при­чем ско­рость пер­во­го из них на­прав­ле­на под уг­лом к стерж­ню (см. ри­су­нок). Ка­ко­ва уг­ло­вая ско­рость вра­ще­ния стерж­ня в этот мо­мент вре­ме­ни?

Стер­жень дли­ной дви­жет­ся в го­ри­зон­таль­ной плос­ко­сти (см. ри­су­нок). В не­ко­то­рый мо­мент вре­ме­ни ско­ро­сти кон­цов стерж­ня на­прав­ле­ны по нор­ма­ли к стерж­ню и со­став­ля­ют ве­ли­чи­ны и Най­ти ско­рость дви­же­ния цен­тра стерж­ня и уг­ло­вую ско­рость вра­ще­ния стерж­ня в этот мо­мент вре­ме­ни.

Стер­жень дли­ной дви­жет­ся в вер­ти­каль­ной плос­ко­сти, опи­ра­ясь од­ним кон­цом на вер­ти­каль­ную, а дру­гим — на го­ри­зон­таль­ную плос­кость (см. ри­су­нок). В не­ко­то­рый мо­мент вре­ме­ни ско­ро­сти кон­цов стерж­ня рав­ны и Най­ти уг­ло­вую ско­рость вра­ще­ния стерж­ня в этот мо­мент вре­ме­ни.

На на­клон­ной по­верх­но­сти кли­на, со­став­ля­ю­щей угол с го­ри­зон­том, на­хо­дит­ся бру­сок. Че­рез блок на вер­ши­не кли­на пе­ре­ки­ну­та нить, со­еди­ня­ю­щая бру­сок с не­по­движ­ной стен­кой (см. рис.). Клин уда­ля­ют от стен­ки с по­сто­ян­ным го­ри­зон­таль­ным уско­ре­ни­ем Ка­ко­ва ве­ли­чи­на уско­ре­ния брус­ка?

Груз под­ве­шен на ни­тях, пе­ре­ки­ну­тых че­рез бло­ки и ма­ло­го диа­мет­ра Бло­ки рас­по­ло­же­ны на од­ном уров­не, рас­сто­я­ние меж­ду ними рав­но Кон­цы ни­тей тя­нут вниз с оди­на­ко­вы­ми ско­ро­стя­ми так, что груз оста­ет­ся по­се­ре­ди­не меж­ду ними. Чему рав­на ско­рость гру­за, ко­гда он на­хо­дит­ся на рас­сто­я­нии по вер­ти­ка­ли от го­ри­зон­таль­ной пря­мой

Ко­ле­со ка­тит­ся без про­скаль­зы­ва­ния по го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти. Ско­рость цен­тра ко­ле­са по­сто­ян­на и рав­на Най­ти ско­ро­сти ле­жа­щих на го­ри­зон­таль­ном диа­мет­ре ко­ле­са то­чек и а так­же ско­ро­сти ле­жа­щих на вер­ти­каль­ном диа­мет­ре ко­ле­са то­чек и (см. ри­су­нок).

Сте­на и пол об­ра­зу­ют пря­мой угол. В этом углу на­хо­дит­ся не­де­фор­ми­ру­е­мый стер­жень, ко­нец ко­то­ро­го отъ­ез­жа­ет от сте­ны с по­сто­ян­ной ско­ро­стью Най­ти за­ви­си­мость ско­ро­сти дру­го­го кон­ца стерж­ня от угла об­ра­зо­ван­но­го стерж­нем и по­лом для про­ме­жут­ка вре­ме­ни, пока верх­ний ко­нец стерж­ня не от­ры­ва­ет­ся от сте­ны.

Лод­ка под­тя­ги­ва­ет­ся к вы­со­ко­му бе­ре­гу озе­ра при по­мо­щи ве­рев­ки, ко­то­рую вы­би­ра­ют с по­сто­ян­ной ско­ро­стью Най­ти за­ви­си­мость ско­ро­сти лод­ки от угла, об­ра­зо­ван­но­го ве­рев­кой с го­ри­зон­том.

По­строй­те при­мер­ный гра­фик за­ви­си­мо­сти ско­ро­сти точ­ки от вре­ме­ни, если ско­рость точ­ки по­сто­ян­на. Най­ди­те фор­му­лу этой за­ви­си­мо­сти, если

В си­сте­ме тел, изоб­ра­жен­ной на ри­сун­ке, гру­зы 1 и 2 име­ют оди­на­ко­вые мас­сы а мас­са гру­за 3 рав­на Гру­зы под­ве­ше­ны к бло­кам на не­ве­со­мых и не­рас­тя­жи­мых ни­тях. От­рез­ки ни­тей, со­еди­ня­ю­щие бло­ки, вер­ти­каль­ны, бло­ки не­ве­со­мы, тре­ния в осях бло­ков нет. Най­ти уско­ре­ние гру­за 3. Уско­ре­ние сво­бод­но­го па­де­ния при­нять рав­ным

Ве­рев­ку, при­вя­зан­ную к лод­ке, тя­нут за сво­бод­ный ко­нец та­ким об­ра­зом, что­бы она не про­ви­са­ла. Лод­ка дви­жет­ся с по­сто­ян­ной ско­ро­стью об­ра­зуя в не­ко­то­рый мо­мент вре­ме­ни угол с от­рез­ком ве­рев­ки, на­хо­дя­щим­ся меж­ду стол­бом и лод­кой. С ка­кой ско­ро­стью нуж­но тя­нуть в этот мо­мент вре­ме­ни сво­бод­ный ко­нец ве­рев­ки?

Буер пред­став­ля­ет со­бой па­рус­ные сани. Он мо­жет дви­гать­ся лишь по ли­нии, по ко­то­рой на­прав­ле­ны его конь­ки. Ве­тер дует со ско­ро­стью пер­пен­ди­ку­ляр­ной на­прав­ле­нию дви­же­ния бу­е­ра. Па­рус же со­став­ля­ет с на­прав­ле­ни­ем дви­же­ния. Ка­кую ско­рость не мо­жет пре­вы­сить буер при этом вет­ре?

По вну­трен­ней по­верх­но­сти за­креп­лен­но­го ци­лин­дра ра­ди­у­са ка­тит­ся без про­скаль­зы­ва­ния ко­ле­со ра­ди­у­са Най­ди­те тра­ек­то­рию точ­ки обо­да ко­ле­са.

Бу­син­ка мо­жет дви­гать­ся по коль­цу ра­ди­у­са под­тал­ки­ва­е­мая спи­цей, рав­но­мер­но вра­ща­ю­щей­ся с уг­ло­вой ско­ро­стью в плос­ко­сти коль­ца. Ось вра­ще­ния спи­цы на­хо­дит­ся на коль­це. Опре­де­ли­те уско­ре­ние бу­син­ки.