Техническая механика. Тех.мех1. Учреждение иркутской области иркутский колледж автомобильного транспорта и дорожного строительства
 Скачать 46.24 Kb.
|
|
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНО УЧРЕЖДЕНИЕ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ «ИРКУТСКИЙ КОЛЛЕДЖ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА И ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА» Вопросы для самоконтроля Студента заочного отделения 1 курса СДЗ-21 группы Булгаков Юрий Юрьевич Преподаватель Р.М.Галеев Оценка: _____________ Дата _____________ Иркутск 2021 Ответы на самостоятельные вопросы Лекция 1 1.Равнодействующая R равна геометрической сумме сил F1, F2, 2.Условие равновесия произвольной плоской системы сил может быть сформулировано следующим образом: Для того чтобы твердое тело под действием произвольной плоской системы сил находилось в равновесии, необходимо и достаточно, чтобы алгебраическая сумма проекций всех сил системы на любую ось равнялась нулю и алгебраическая сумма моментов всех сил системы относительно любой точки в плоскости действия сил равнялась нулю. 3.Для построения силового многоугольника выбираем произвольную точку О и переносим в нее начало, затем переносим в конец вектора начало и т.д. после переноса вектора конец вектора будет в некоторой точке N. Соединяем точки О и N вектором. Этот замыкающий вектор и будет главным вектором системы. 4.Уравновешивающая сила. Сила равная по модулю равнодействующей, противоположная ей по направлению и действующая вдоль той же прямой называется уравновешивающей силой. Скользящий вектор. 5.Момент силы относительно точки (или центра) — вращательный эффект силы, характеризующий вращение твердого тела вокруг некоторой точки под действием приложенной силы. 6.M - произведение силы приложенной к телу на её плечо [Н • м] (Момент силы принято считать положительным, если тело вращается по часовой стрелке, и отрицательным, если — против) IamUkrainets IamUkrainets. Момент силы, произведение плеча d на величину вращающей силы F. Момент силы, вращающей тело по часосой стрелке, имеет знак +. Момент силы, вращающей против часосой стрелки, имеет знак -. 7.SFy=0 8.Определение реакций опор для балки. Возьмем балку на двух опорах, длиной 2 метра. Загрузим ее, посередине пролета, сосредоточенной силой Проводим ряд действий с расчетной схемой рамы: заменяем опоры на реакции; сворачиваем распределенную нагрузку до сосредоточенной силы 9.Если первое слагаемое в скобках записано без знака,то его надо записать со знаком + 2. Чтобы записать сумму, противоположную сумме нескольких слагаемых, надо изменить знаки данных слагаемых 3. Чтобы раскрыть скобки, перед которыми стоит знак - , надо заменить этот знак на +, поменяв знаки всех слагаемых в скобках на противоположные, а потом раскрыть скобки. 10.Значение неизвестных нужно найти так, чтобы при их подстановке в пример получилось верное числовое равенство. Степень уравнения можно определить по наибольшей степени, в которой стоит неизвестное 11.Момент силы имеет размерность «сила, умноженная на расстояние» и единицу измерения ньютон-метр (джоуль) в системе СИ. 1 Н·м — это момент, который производит сила 1 Н на рычаг длиной 1 м, приложенная к концу рычага и направленная перпендикулярно ему. 12.Ньютон – единица измерения силы. Само определение силы можно описать так: "сила – это количественная мера взаимодействия между телами, или величина, которая характеризует степень интенсивности или напряженности тел". 13.В настоящее время, различают четыре типа сил или взаимодействий: гравитационные; электромагнитные; сильные (ответственные за связь частиц в ядрах) и слабые (ответственные за распад). Гравитационные и электромагнитные силы нельзя свести к другим, более простым силам, поэтому их называют фундаментальными. Лекция 2 1.проекция силы на ось равна произведению модуля силы на косинус угла между направлением силы и положительным направлением оси 2.Проекция имеет знак плюс, если перемещение от ее начала к концу происходит в положительном направлении оси, и знак минус - если в отрицательном. Из определения следует, что проекции данной силы на любые параллельные и одинаково направленные оси равны друг другу. Этим удобно пользоваться при вычислении проекции силы на ось, не лежащую в одной плоскости с силой 3.Формула вычисления направляющих косинусов вектора: cos α = a x a → ; cos β = a y a → ; cos α 2 + cos β 2 = 1 4.Пространственная сходящаяся система сил — система сил, не лежащих в одной плоскости, линии действия которых пересекаются в одной точке. Равнодействующую пространственной системы сил можно определить, построив пространственный многоугольник , = F1 + F2 + F3 5.Момент силы относительно оси– это проекция вектора момента силы относительно произвольной точки, принадлежащей этой оси, на направление оси. 6.Момент силы относительно оси равен нулю, если сила параллельна оси. или пересекает ось, т.е. в том случае, когда ось и действующая сила лежат в. одной плоскости. 7.По характеру действия нагрузки бывают: статические, нарастающие медленно и плавно от нуля до конечного значения; динамические, действуют быстро или мгновенно (ударная, когда забивают сваи); повторно-переменные (циклические), многократно изменяющиеся по времени, по определенному циклу (железнодорожный мост, рельсы). Силы внешние и внутренние. 8.Нагрузки – это внешние силы, действующие на конструкцию. Сила – это мера механического воздействия одного тела на другое. Единица измерения – ньютон (Н). Также приблизительно можно принять: 1кН =1000Н =100кг 1тонна =1000кг =10000Н =10кН а) По длительности воздействия – постоянные, временные, переменные 9.Для определения положения центра тяжести плоской фигуры достаточно ее подвесить поочередно за две любые точки и прочертить соответствующие вертикали, например, с помощью отвеса, и точка пересечений этих прямых соответствует положению центра тяжести фигуры. 10.Центр тяжести – это геометрическая точка, которая может быть расположена и вне тела (например, диск с отверстием, полый шар и т.п.). Большое практическое значение имеет определение центра тяжести тонких плоских однородных пластин. Их толщиной обычно можно пренебречь и считать, что центр тяжести расположен в плоскости. Если координатную плоскость xOy совместить с плоскостью фигуры, то положение центра тяжести определяется двумя координатами 11.Разбить сечение на простые фигуры. Такими фигурами являются стандартные профили проката, размеры которых приведены в таблицах ГОСТа называемых стандартом прокатных профилей.Обычно профили прокатной стали, образующие сечение, обозначают цифрами 1, 2, 3 и т.д.Указать центры тяжести каждого профиля фигуры и обозначают их С1, С2, ..., Сn, используя при необходимости таблицы ГОСТов.Выбрать систему координатных осей. В задачах все сечения имеют одну ось симметрии, поэтому рекомендуется одну из координатных осей совмещать с ней 12.Теорема Вариньона гласит: момент равнодействующей системы сил относительно какого-либо центра равен геометрической сумме моментов составляющих систему сил относительно того же центра. В некоторых случаях при определении момента силы возникают трудности в расчете плеча силы. Лекция 3 1.Основной закон динамики поступательного движения трактует II закон Ньютона. Формулировка закона звучит следующим образом: Совокупность равнодействующих сил, оказывающих воздействие на материальное тело, способствует возникновению ускорения. То есть, ускорение прямо пропорционально векторному суммарному значению оказываемых на него сил, и обратно пропорционально массе объекта. 2.Закон вращательного движения тела выражается уравнением φ = f (t). Угловая скорость– величина, характеризующая быстроту вращения тела, определяется в общем случае как производная угла поворота по времени ω = dφ/dt = f' (t). Угловое ускорение– величина, характеризующая быстроту изменения угловой скорости, определяется как производная угловой скорости ε = dω/dt = f'' (t). 3.Равнопеременное s = υ 0 t ± a t 2 2: φ = ω 0 t ± ε · t 2 2 υ = υ 0 ± a · t: ω = ω 0 ± ε · t a = c o n s t: ε = c o n s t 4.Вращательное движение задается уравнением φ = φ(t). Тело, совершающее вращательное движение вокруг одной неподвижной точки (например, движение гироскопа), имеет три степени свободы. 1.2. Основные кинематические характеристики. 5.Основной формулой для определения линейной скорости является следующее равенство: V = St где S является путем, t обозначает время, в течение которого тело преодолело путь S. Иной вариант уравнения имеет такой вид: V = lt где l является путем, t обозначает время, в течение которого тело преодолело дугу l. 6.Формула для нахождения угловой скорости: ω= v R Нормальное ускорение. При равномерном движении по окружности, скорости v и ω остаются неизменными. Меняется только направление вектора линейной скорости. При этом равномерное движение по окружности на тело действует центростремительное, или нормальное ускорение, направленное по радиусу окружности к ее центру. a n= ∆ v → ∆ t, ∆ t → 0. 7.Это ускорение называют тангенциальным линейным ускорением. aτ. =τ. ⋅ dV dt. 8.Угловое ускорение формула: β = Δω/Δt здесь Δω – приращение угловой скорости за время Δt. Время Δt выбирают малым так, чтоб в течении этого времени угловую скорость можно было считать равнопеременной. Угловое ускорение применяют в формуле углового перемещения: φ = ω 0 t + βt 2/ 2 где ω 0– угловая скорость в начальный момент времени. 9.Скорость – это векторная величина, всегда направленная по касательной к траектории движения в каждой её точке. Средняя скорость – отношение всего пройденного пути к затраченному на это движение времени., где– средняя скорость; – весь пройденный путь; – всё затраченное время. 10.Средняя угловая скорость – это физическая величина равная отношению вектора углового пе-ремещения к промежутку времени, за который это. 11.Тангенциальное (касательное) ускорение – это составляющая вектора ускорения, направленная вдоль касательной к траектории в данной точке траектории движения. 12.Нормальное ускорение характеризует изменение скорости по направлению. Оно направлено перпендикулярно скорости к центру кривизны траектории: 13.Полное ускорение характеризует изменение скорости и по модулю, и по направлению. Часто полное ускорение считается равным векторной сумме двух ускорений — касательного (к) и центростремительного (ЦС). Касательное ускорение к характеризует изменение скорости по модулю и направлено по касательной к траектории движения. 14.Частота вращения — это физическая величина, равная числу полных оборотов за единицу времени. Единица частоты вращения — секунда в минус первой степени (с −1, s −1), оборот в секунду. Часто используются такие единицы, как оборот в минуту, оборот в час и т. д. Другие величины, связанные с частотой Лекция 4 1.Скорость в сложном движении. Абсолютной скоростью v точки называют её скорость по отношению к абсо-лютной системе координат AXY Z. 2.Угловой путь – это элементарный угол поворота:. Радиан – это угол, который вырезает на окружности дугу, равную радиусу. Направление углового пути определяется правилом правого винта: если головку винта вращать в направлении движения точки по окружности, то поступательное движение острия винта укажет направление 3.Если угловую скорость обозначить через w, то: Угловая скорость выражается в радианах в секунду (рад/с). При равномерном вращении, когда известна угловая скорость в начальный момент времени t0 = 0, можно определить угол поворота тела за время t и тем самым положение точек тела: φ = wt. 4.Касательное (или тангенциальное) ускорение этой точки направлено по касательной к окружности в сторону, на которую указывает угловое ускорение (по часовой стрелке). По абсолютной величине оно равно см/с2. 5.Нормальное ускорение определяет быстроту изменения скорости по направлению и направлено к центру кривизны траектории. Векторы aτ и an взаимно перпендикулярны поэтому модуль полного ускорения равен. 6.Абсолютное ускорение aa через угловые параметры для aτ и an 7.Мгновенный центр скоростей. Свойства м.ц.с. Мгновенным центром скоростей называется точка Р плоскости, жестко связанной с плоской фигурой, скорость которой в данный мо-мент равна нулю. Лекция 5 1.Количество движения (импульс тела) – векторная физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость: Импульс (количество движения) – одна из самых фундаментальных характеристик движения тела или системы тел. 2.Импульс силы — векторная величина, равная произведению силы на время её действия; направление этого импульса совпадает с направлением силы. Единица измерения импульса —. кгмс. для импульса силы эту единицу обычно записывают в виде. Нс 3.Теорема об изменении количества движения (импульса) системы — одна из общих теорем динамики, является следствием законов Ньютона. Связывает количество движения с импульсом внешних сил, действующих на тела, составляющие систему. 4.Кинетическая энергия точки и системы материальных точек. Половина произведения массы материальной точки на квадрат ее. скорости называется кинетической энергией материальной точки. 5.Энергия. скалярная величина, характеризующая максимальную работу, которую может совершить тело (запас работы). Измеряется, как и работа, в Джоулях. В механике различают два вида энергии. Один связан с движением тел. кинетическая энергия. к. Другой. с взаимодействием частей тела или нескольких тел или полей. 6.Изменение кинетической энергии системы равно работе всех внутренних и внешних сил, действующих на тела системы. 7.Основной закон динамики для вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси записывается в виде: M = I в i, где M — момент силы относительно оси; I — момент инерции тела относительно оси; i — угловое ускорение. Момент инерции является физической величиной, характеризующей инертность тела при вращательном движении. 8.Работу при вращательном движении производят пары сил. Величина работы пары сил измеряется произведением момента пары (вращающего момента) на угол поворота, выраженный [c.317]. Так же как и при прямолинейном движении, работа при вращательном движении равна произведению силы на путь, пройденный точкой ее приложения 9.Мощность при вращательном движении тела равна произведению вращающего момента (момента пары) на угловую скорость. Подставив в выражение мощности значение угловой скорости, выраженной через частоту вращения (об/мин)получим Основной закон динамики ma = F содержит абсолютное ускорение. Согласно кинематической формуле, a = ar + ae + aс, где ar – относительное ускорение, ae – переносное ускорение, aс – кориолисово ускорение. 10.принципом Даламбера: в любой момент времени векторная сумма главных векторов внешних сил, реакций связей и сил инерции и главных моментов этих сил относительно произвольного центра равняются нулю. 11.формулу работы А = V * t, V = A : t, t = A : V. 12.Скалярная физическая величина, характеризующая мгновенную скорость передачи энергии от одной физической системы к другой в процессе её использования и в общем случае определяемая через соотношение переданной энергии к времени передачи. В системе СИ единицей измерения мощности является ватт, равный энергии в 1 джоуль, переданной за время в 1 секунду, а любое числовое значение мощности, указываемое в каких-либо информационных источниках, по умолчанию подразумевает именно такой секундный временной промежуток. 13.Характеристика эффективности системы в отношении преобразования или передачи энергии. Определяется отношением полезно использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой; обозначается обычно η. КПД является безразмерной величиной и часто выражается в процентах. 14.Коэффициент полезного действия (к. п. д.) при совершении работы можно определить как отношение работ (4) η = Aпол/A, где Aпол – полезная работа; A – вся произведенная работа, или как отношение соответствующих мощностей: (4') η = Nпол/N. Единицей работы в СИ служит 1 джоуль (Дж) = 1 Н * 1 м.
|