Онлайн-магазин готовых решений

ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ И ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ ТВЕРДОГО ТЕЛА
По заданному уравнению поступательного движения груза 1 S = S(t) определить в момент времени t₁ угловые скорости и угловые ускорения шкивов 2 и 3, а также скорость, касательное, нормальное и полное ускорение точки М механизма. Схемы механизмов и необходимые для расчета данные представлены на рис. К3.1- К3.20, в табл. 3

РАСЧЁТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЯХ ПРИ ПОСТОЯННОЙ ЭДС ИСТОЧНИКА
Цепь, изображенная на рис. 1, подключается к источнику постоянного напряжения U 100 В. Значения напряжения источника, сопротивлений резисторов, величины индуктивностей и емкостей приведены в табл. 1.

Необходимо:
1. Определить начальные значения токов и напряжений (до и сразу после коммутации).
2. Определить принужденные значения токов и напряжений.
3. Определить постоянную времени цепи.
4. Построить графики изменения во времени токов в ветвях и напряжений на участках цепи на основе начальных и принужденных значений для моментов времени r, 2ττ

Примечание к заданию: определять значения и строить графики только токи в ветви с индуктивностью (если в схеме индуктивность) или только напряжения на емкости (если в схеме емкость).

Расчет неразветвленной линейной цепи переменного тока.
Напряжение на зажимах цепи, вариант которой соответствует последней цифре учебного шифра студента и изображенной на рис. 3, изменяется по закону $u=U_m \cdot \sin{\omega t}$. Амплитудное значение напряжения U_m, значения активных сопротивлений r₁ и r₂, индуктивностей катушек L₁ и L₂, емкостей конденсаторов C₁ и C₂ приведены в табл. 3.
Частота питающего напряжения f = 50 Гц.
Необходимо:
1. Определить показания приборов, указанных на схеме рис. 3.
2. Построить векторную диаграмму токов и напряжений.
3. Определить закон изменения тока в цепи.
4. Определить закон изменения напряжения между точками, к которым подключен вольтметр.
5. Определить активную, реактивную и полную мощности источника, активную, реактивную и полную мощности приемников. Составить и оценить баланс мощностей. Рассчитать коэффициент мощности.
6. Определить характер (индуктивность, емкость) и параметры элемента, который должен быть включен в электрическую цепь для того, чтобы в ней имел место резонанс напряжений.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ В СТЕРЖНЯХ ПЛОСКОЙ ФЕРМЫ
Определить усилия в стержнях плоской фермы рис. С3.1 соответственно способом разрезов Риттера и способом вырезания стержней с узлом фермы. Номера стержней и исходные данные указаны в табл. 4

КИНЕМАТИКА ТОЧКИ
По заданным уравнениям движения точки М х = х(t), у = у(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. 1.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕЙСТВИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ СИЛ
Определить модули главного вектора и главного момента относительно центра O пространственной системы сил (F₁, F₂, F₃). Силы приложены к вершинам прямоугольного параллепипеда с ребрами a = 1 м, b = c = 3 м, причем F₁ = 2 кН, F₂ = 3 кН, F₃ = 5 кН.

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

Определить период малых свободных колебаний астатического маятника. Маятник состоит из жёсткого стержня длиной l, несущего на конце шарик массой m, зажатый между двумя горизонтальными пружинами жёсткости с . Массой стержня и трением в оси O пренебречь; пружины в положении равновесия считать ненапряжёнными. Найти условие устойчивости вертикального равновесного положения маятника.

КИНЕМАТИКА ТОЧКИ
По заданным уравнениям движения точки М х = х(t), у = у(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. 1.

ПРИНЦИП ДАЛАМБЕРА
Невесомый стержень ВС длиной l, на конце которого распо-ложен точечный груз С массой m, вращается вокруг вертикальной оси ОА (оси Оу) с постоянной угловой скоростью ω. Расстояние от шарнира В до оси вращения равно b. Определить значение угловой скорости ω, если стержень ВС отклонился от вертикали на угол φ.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ В СТЕРЖНЯХ ПЛОСКОЙ ФЕРМЫ
Определить усилия в стержнях плоской фермы рис. C5.6 соответственно способом разрезов Риттера и способом вырезания стержней с узлом фермы. Номера стержней и исходные данные указаны в табл. 4

ЗАДАНИЕ № 3 «РАСЧЕТ ЧЕТЫРЁХПОЛЮСНИКА»
На рис. 5.1 представлена Г-образная эквивалентная схема четырёхполюсника (ЧП), где Z₁ – продольное сопротивление, Z₂ – поперечное сопротивление.
Выполнить следующее:
1) начертить исходную схему ЧП;
2) свести полученную схему ЧП к Г-образной эквивалентной схеме ЧП, заменив трёхэлементные схемы замещения продольного и поперечного сопротивлений двухэлементными схемами: Z₁ = R₁ + jX₁, Z₂ = R₂ + jX₂. Дальнейший расчёт вести для эквивалентной схемы;
3) определить коэффициенты A – формы записи уравнений ЧП;
4) определить сопротивления холостого хода и короткого замыкания со стороны первичных (11’) и вторичных выводов (22’):
а) через A – параметры;
б) непосредственно через продольное и поперечное сопротивления для режимов холостого хода и короткого замыкания на соответствующих выводах;
5) определить характеристические сопротивления для выводов 11’ и 22’ и постоянную передачи ЧП;
6) определить комплексный коэффициент передачи по напряжению и передаточную функцию ЧП;
Таблица 5.1. Параметры элементов продольного и поперечного сопротивлений ЧП

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. C9.6. 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.

Круглая пластина радиуса R = 0,5 (м) вращается вокруг неподвижной оси О по закону φ =4t² - 5t (рад). По окружности пластины движется точка М. Закон ее относительного движения S = 5πt² (м). Определить абсолютную скорость и абсолютное ускорение точки в момент времени t₁ = 1 с. Показать на рисунках все векторы скоростей и ускорений.

ПРИМЕНЕНИЕ УРАВНЕНИЙ ЛАГРАНЖА ВТОРОГО РОДА К ИЗУЧЕНИЮ ДВИЖЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С ДВУМЯ СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ
Тело D массой m₁ = 20 кг вращается вокруг вертикальной оси O₁z под действием пары сил с моментом M_z = 30∙t² Н∙м. Расчетная схема изображена на рисунке. При этом по желобу тела D под действием внутренней силы F = 0,6∙cos(π∙t) Н, направленной по касательной к желобу (управляющее воздействие), движется материальная точка М массой m₂ = 8 кг. Согласно закону равенства действия и противодействия с такой же по величине силой, но направленной в противоположную сторону, точка М действует на тело D.
Используя уравнения Лагранжа второго рода составить дифференциальные уравнения движения механической системы в обобщенных координатах. Сопротивлением движению пренебречь.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ СВЯЗЕЙ ПЛОСКОЙ КОНСТРУКЦИИ
Определить реакции связей заданной плоской конструкции, находящейся под действием плоской системы сил. Схема конструкции представлена на рис. С 1.11, исходные данные приведены в табл. 1.

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРЕМЫ ОБ ИЗМЕНЕНИИ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ К ИЗУЧЕНИЮ ДВИЖЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
Механическая система, изображенная на рисунке, приводится в движение из состояния покоя. При этом колесо B катится без скольжения по вертикальной плоскости. Массы тел A, B и D (m_A, m_B, m_D), заданная нагрузка F и M, радиус инерции ρ_B колеса B. Радиусы колеса B и шкива D соответственно равны R_B = 0,8 м, R_D = 0,2 м, r_B = 0,5 м. Угол α имеет значение: α = 30°. Коэффициент трения качения колеса B равен k = 0,05∙R_B; коэффициент трения скольжения тела B равен f = 0,1. Используя теорему об изменении кинетической энергии системы, определить скорость и ускорение тела A после того, как оно переместится на расстояние S_A = 2 м. Шкив D считать однородным сплошным диском; силами сопротивления в подшипниках, массой троса, его растяжением и проскальзыванием по ободу шкива пренебречь.

ЗАДАНИЕ № 3 «РАСЧЕТ ЧЕТЫРЁХПОЛЮСНИКА»
На рис. 5.1 представлена Г-образная эквивалентная схема четырёхполюсника (ЧП), где Z₁ – продольное сопротивление, Z₂ – поперечное сопротивление.
Выполнить следующее:
1) начертить исходную схему ЧП;
2) свести полученную схему ЧП к Г-образной эквивалентной схеме ЧП, заменив трёхэлементные схемы замещения продольного и поперечного сопротивлений двухэлементными схемами: Z₁ = R₁ + jX₁, Z₂ = R₂ + jX₂. Дальнейший расчёт вести для эквивалентной схемы;
3) определить коэффициенты A – формы записи уравнений ЧП;
4) определить сопротивления холостого хода и короткого замыкания со стороны первичных (11’) и вторичных выводов (22’):
а) через A – параметры;
б) непосредственно через продольное и поперечное сопротивления для режимов холостого хода и короткого замыкания на соответствующих выводах;
5) определить характеристические сопротивления для выводов 11’ и 22’ и постоянную передачи ЧП;
6) определить комплексный коэффициент передачи по напряжению и передаточную функцию ЧП;
Таблица 5.1. Параметры элементов продольного и поперечного сопротивлений ЧП

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. C9.14. Размеры ферм даны в метрах, остальных тел - в сантиметрах.

Конус, по образующей которого движется точка М согласно уравнению АМ = 2t м, вращается вокруг оси OZ по закону φ = 4sin(πt/3) . Определить абсолютную скорость точки М в момент времени t₁ = 1 c, если угол α = 30°.

Расчет разветвленной линейной электрической цепи постоянного тока с несколькими источниками электрической энергии.
Для электрической цепи, вариант которой соответствует последней цифре учебного шифра студента и изображенной на рис. 2, выполнить следующее:
1. Составить уравнения для определения токов путем непосредственного применения законов Кирхгофа (указав, для каких узлов и контуров эти уравнения записаны). Решать эту систему уравнений не следует.
2. Определить токи в ветвях методом контурных токов.
3. Определить режимы работы активных элементов и составить баланс мощностей.
Значения ЭДС источников и сопротивлений приемников приведены в табл. 2.

Определить модули главного вектора и главного момента относительно центра O пространственной системы сил (F₁, F₂, F₃). Силы приложены к вершинам прямоугольного параллелепипеда с ребрами a = 1 м, b = c = 3 м, причем F₁ = 2 кН, F₂ = 3 кН, F₃ = 5 кН.

ТРЕНИЕ СКОЛЬЖЕНИЯ И ТРЕНИЕ КАЧЕНИЯ
Расчетные схемы даны на рис. С8.2. Груз A весом P лежит на наклонной плоскости с углом α. Определить наибольший вес Q_max груза B, при котором возможно равновесие, если коэффициент трения между грузом A и плоскостью равен f.