Онлайн-магазин готовых решений

Буксир тянет баржу массой 50 тонн с постоянной скоростью 5 км/ч, при этом натяжение каната, связывающего буксир с баржей вдвое меньше того, при котором канат обрывается. При t = 0 в барже открывается течь и начинает поступать в трюм вода со скоростью 100 кг/с. Через какое время оборвется канат, если буксир продолжает тянуть баржу с постоянной скоростью? Считать, что сила сопротивления воды растет пропорционально весу баржи из-за увеличения ее лобового сопротивления, коэффициент пропорциональности α = 0,001.

Рассматривается движение механической системы, изображенной на рисунке. Даны следующие значения параметров:
m_A = 10 кг; m_B = 20 кг; m_C = 8 кг; F = 60 Н; M₀ = 80 Н∙м; R_B = 0,8 м; r_B = 0,5 м; r_C = 0,2 м, α = 30°; β = 60°; f = 0,1; k = 0,04 м; S_A = 2 м; g = 9,8 м/с².
Определить скорость v_A и ускорение a_A тела A.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ В СТЕРЖНЯХ ПЛОСКОЙ ФЕРМЫ
Определить усилия в стержнях плоской фермы рис. С3.16 соответственно способом разрезов Риттера и способом вырезания стержней с узлом фермы. Номера стержней и исходные данные указаны в табл. 4

Пространство между обкладками сферического конденсатора (радиусы обкладок R₁ = 4,0 см, R₂ = 8,0 см) заполнено диэлектриком, относительная диэлектрическая проницаемость которого изменяется по закону ε = 4r/R₁ где r - расстояние от центра обкладок. Конденсатор заряжен до разности потенциалов U = 150 В. Найти зависимости электрического смещения, напряжённости и потенциала электрического поля, объёмной плотности связанных зарядов от расстояния от центра обкладок конденсатора и построить соответствующие графики. Вычислить: заряд конденсатора; ёмкость конденсатора; энергию электрического поля в слое диэлектрика, лежащего между внутренней обкладкой и сферой радиуса R = 6,0 см.

ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ ТВЕРДОГО ТЕЛА.
На рис. К3.12 показана схема механизма, причем
О₁А = L₁ = 0,4 м;
АВ = L₂ = 1,4 м;
ДE = L₃ = 1,2 м;
O₂В = L₄ = 0,6 м;
АД = ДВ.
Ползун в данном положении механизма имеет скорость V_B = 4 м/с и ускорение a_B = 6 м/с². Для заданного положения механизма построить мгновенные центры скоростей шатунов АВ и ДЕ, найти скорости точек А, Д, Е, угловые скорости указанных шатунов и кривошипа О₁А, а также ускорение точки А.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ СВЯЗЕЙ СОСТАВНОЙ ПЛОСКОЙ КОНСТРУКЦИИ
Определить реакции связей в точках А и В составной плоской конструкции, состоящей из двух твердых тел. Схемы конструкций приведены на рис. С4.1 – С4.20, исходные данные указаны в табл. 3
Определить реакции изогнутой балки АВС, находящейся под действием плоской системы сил. Вычисление реакций выполнить при l = 1,2 м, α = 60°, Р = 4 кН, М_B = 3,6 кН∙м, q = 4 кН/м, a=1,0 м, b = 2.2 м

ДИНАМИКА
Груз D массой т, получив в точке A начальную скорость v₀, движется по изогнутой трубе ABC, расположенной в вертикальной плоскости; участки трубы оба наклонные. На участке AB на груз кроме силы тяжести действуют сила Q (её направление показано на рисунках) и сила сопротивления R, зависящая от скорости v груза D: R = 0.8∙v².
В точке B груз, не изменяя значения своей скорости, переходит на участок BC трубы, где на него кроме силы тяжести действует переменная сила F, проекция которой Fx на ось x задана в таблице: F = 4∙sin(4∙t).
Считая груз D материальной точкой, и зная расстояние AB или время t, движения груза от точки A до точки B, найти уравнение х = х(t) движения груза на участке BC.
Варианты расчетных схем изображены на рис. Д1.4.
Варианты числовых значений параметров приведены в табл. Д1.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ В СТЕРЖНЯХ ПЛОСКОЙ ФЕРМЫ
Определить усилия в стержнях плоской фермы рис. C5.7 соответственно способом разрезов Риттера и способом вырезания стержней с узлом фермы. Номера стержней и исходные данные указаны в табл. 4

ТЕОРЕМА О ДВИЖЕНИИ ЦЕНТРА МАСС
Груз A массой m₁ и груз B массой m₂ соединены нитью, переброшенной через невесомый блок C, ось которого скреплена с тумбой Д массой m. Тумба может скользить без трения по горизонтальной плоскости. На какое расстояние переместится тумба, если груз A опустится на высоту h?

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ ОДНОРОДНОГО ТЕЛА
Найти положение центра тяжести плоской фермы, пластинки и объемного тела. Ферма состоит из однородных стержней; пластинка имеет малую постоянную толщину. Схемы тел показаны на рис. C9.7. Размеры ферм даны в метрах, остальных тел - в сантиметрах.

КИНЕМАТИКА ТОЧКИ
Точка М движется по окружности радиуса R согласно уравнению S = S(t). Определить и построить для момента времени t₁ скорость, касательное, нормальное и полное ускорение этой точки. Исходные данные для расчета приведены в табл. 2.

Шар массой m₁, летящий со скоростью v₁, сталкивается с неподвижным шаром массой m₂. После удара шары разлетаются под углом α друг к другу. Удар абсолютно упругий, столкновение происходит в горизонтальной плоскости. Найти скорости шаров u₁ и u₂ после удара.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ СВЯЗЕЙ ПЛОСКОЙ КОНСТРУКЦИИ
Определить реакции связей заданной плоской конструкции, находящейся под действием плоской системы сил. Схемы конструкций представлены на рис. С 1.12, исходные данные приведены в табл. 1.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ СВЯЗЕЙ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ КОНСТРУКЦИИ
Определить реакции связей пространственной конструкции, находящейся под действием сил F, P и пары сил с моментом М. Для всех вариантов принять F = 200 H, P = 300H, M = 60 Нм, a = 1 м, схемы конструкций представлены на рисунке.

КИНЕМАТИКА ТОЧКИ
По заданным уравнениям движения точки М х = x(t), у = y(t). найти траекторию точки, а также для заданного момента времени t = t₁ найти положение точки на ее траектории, определить и построить векторы скорости, нормального, касательного и полного ускорений, вычислить радиус кривизны в соответствующей точке траектории. Исходные данные для расчета приведены в табл. 4.

Груз D массой m, получив в точке A начальную скорость v₀, движется в изогнутой трубе АВС, расположенной в вертикальной плоскости; участки трубы или оба наклонные, или один горизонтальный, а другой наклонный (рис.3.1, табл. 3.2).
На участке АВ на груз кроме силы тяжести действуют постоянная сила Q (ее направление показано на рисунках).
В точке B груз, не изменяя своей скорости, переходит на участок BC трубы, где на него кроме силы тяжести действует переменная сила F, проекция которой F_x на ось х задана в таблице.
Считая груз материальной точкой и зная время t₁ движения груза от точки A до точки B, найти скорость груза на участке BC через t₂ = 2 сек. после выхода из точки B. Трением груза о трубу пренебречь.

КИНЕМАТИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА
Определение скоростей н ускорений точек твердого тела при поступательном и вращательном движениях.
По заданному уравнению поступательного движения груза 1 определить угловую скорость ω₃, угловое ускорение ε₃ колеса 3, скорость VM, ускорение $\vec a_M$ точки М механизма в момент времени, когда путь, пройденный грузом, равен S. Схемы механизмов показаны на рис. 48 - 50. а необходимые для расчетов данные помещены в табл.11.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ СВЯЗЕЙ СОСТАВНОЙ ПЛОСКОЙ КОНСТРУКЦИИ
Определить реакции связей в точках А и В составной плоской конструкции, состоящей из двух твердых тел. Схемы конструкций приведены на рис. С2.12, исходные данные указаны в таблице 3.

КИНЕМАТИКА ТОЧКИ
По заданным уравнениям движения точки М х=x(t), у=y(t). найти траекторию точки, а также для заданного момента времени t = t₁ найти положение точки на ее траектории, определить и построить векторы скорости, нормального, касательного и полного ускорений, вычислить радиус кривизны в соответствующей точке траектории. Исходные данные для расчета приведены в табл. 4.

ТЕОРЕМА ОБ ИЗМЕНЕНИИ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
Барабан массой m и радиусом r приводится во вращательное движение из состояния покоя моментом M. Определить ускорение поднимаемого с помощью троса груза массой m1. Барабан считать однородным цилиндром, массой троса пренебречь.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ В СТЕРЖНЯХ ПЛОСКОЙ ФЕРМЫ
Определить усилия в стержнях плоской фермы рис. С3.3 соответственно способом разрезов Риттера и способом вырезания стержней с узлом фермы. Номера стержней и исходные данные указаны в табл. 4

ТРЕНИЕ СКОЛЬЖЕНИЯ И ТРЕНИЕ КАЧЕНИЯ
Расчетные схемы даны на рис. С8.11. Однородная горизонтальная рама, состоящая из четырех однородных стержней, удерживается в вертикальном положении силами трения во втулках A₁ и А₂. Коэффициент трения в этих втулках соответственно равны f₁ и f₂. Определить наибольшее расстояние Н между втулками, если длина горизонтального стержня равна l.

ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ ТВЕРДОГО ТЕЛА
Тело вращается вокруг неподвижной оси по закону φ = π(t³ + 4t), где φ задан в радианах, а время t - в секундах. В момент времени t₁ = 4 с найти угловую скорость и угловое ускорение тела, линейную скорость и ускорение точки тела, отстоящей на 0,2 м от оси вращения, а также число оборотов, которое совершило тело.

ТЕОРЕМА ОБ ИЗМЕНЕНИИ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
Пружина имеет в ненапряжённом состоянии длину 20 см. Сила, необходимая для изменения её длины на 0,01 м, равна 1,96 Н. С какой скоростью v вылетит из трубки шарик массой 0,03 кг, если пружина была сжата до длины 0,1 м. Трубка с пружиной расположена горизонтально.