ЗадачаМеханикаГод: 2024НИУ ЮУрГУ: Южно-Уральский государственный университет
👁 15💼 0

Готовая задача: Кинематический разбор плоского движения

Загружена: 23.02.2026 12:50

Кинематический анализ плоского движения материальной точки и связанного механизма. Разбор траектории по заданным функциям x(t), y(t), вычисление скорости, полного, касательного и нормального ускорений, радиуса кривизны и угловых скоростей звеньев. Практическая ценность — готовые формулы и таблицы вариантов для выполнения контрольных заданий по кинематике.

Содержание

Контрольная работа 1

Вариант 9408

ЗАДАЧА К1

Материальная точка М движется в плоскости Оxy. Закон движения точки задан уравнениями x(t) и y(t), где х и у выражены в сантиметрах, время t -- в секундах.

Определить:
а) траекторию движения точки, точку, соответствующую началу движения t = 0 и направление движения;
б) в заданный момент времени t определить положение точки на траектории, ее скорость и ускорение, нормальное и касательное ускорения, радиус кривизны траектории. Определить, ускоренно или замедленно движется точка.

| Цифра варианта | Порядковый номер цифры в варианте |
|---|:---:|:---:|:---:|:---:|
| | 1 | 2 | 3 | 4 |
| | x(t), см | a | t, c | d | y(t), см | с | b |
| 0 | a·sin(πt/b)+c | 1 | 1/2 | –2 | d·cos(πt/b)+a | 1 | 3 |

ЗАДАЧА К2

Заданы скорость v и ускорение а груза 1, движущегося прямолинейно и поступательно. Положительное направление векторов v и а соответствует изображенному на рисунках, а отрицательное направлено противоположно изображенному.

Определить:
а) угловые скорости и ускорения звеньев 2 и 3;
б) скорость и ускорение точки K для заданного положения механизма.

На схемах 2, 5, 9 колеса катятся без скольжения по неподвижной плоскости, нити параллельны соответствующим плоскостям.

| Цифра варианта | Порядковый номер цифры варианта |
|---|---|---|---|---|
| | 1 | 2 | 3 | 4 |
| | R₂, см | α, град. | R₃, см | v, м/с | r₂, см | a, м/с² | № схемы |
| 0 | 20 | 45 | 20 | 5 | 10 | 100 | 0 |

Подробное описание

📘 О чем эта работа

В документе поставлены две типичные контрольные задачи по кинематике: задача К1 — анализ плоского движения материальной точки в системе Oxy с заданными функциями x(t) и y(t); задача К2 — кинематический разбор плоского механизма (звенья 2 и 3) с заданной скоростью и ускорением груза 1. В обоих случаях требуется получить аналитические выражения для скорости, ускорения и связанных кинематических величин.

📚 Что внутри

Файл содержит шаблонные таблицы вариантов и численные параметры, которые используют при решении:

  • Таблица со списком функций x(t) и y(t) (тригонометрические и линейные формы: sin, cos, cos2, dt, ct и др.), параметры a, b, c, d и времена t в секундах.
  • Таблица численных параметров для механизма: радиусы R2, R3, углы α (в градусах), скорость v груза, r2, ускорение a и номера схем для вариантов 0–9.
  • Инструкция по вычислению: для К1 — определяется начальная точка при t=0, уравнение траектории, вектор скорости v(t), вектор ускорения a(t), разложение ускорения на тангенциальную и нормальную компоненты и вычисление радиуса кривизны ρ(t).
  • Для К2 — требуется найти угловые скорости и угловые ускорения звеньев 2 и 3, а также скорость и ускорение характерной точки K; отмечено условие «колеса катятся без скольжения» для схем 2,5,9 и параллельность нитей соответствующим плоскостям.

📊 Для кого подходит

Полезно студентам технических специальностей, изучающим теоретическую механику и курс «Кинематика». Подходит для выполнения контрольных работ и практических занятий по расчету траекторий, скоростей и ускорений, а также по кинематике простых механизмов.

✨ Особенности

Документ содержит конкретные формулы x(t), y(t) и набор численных вариантов 0–9, что позволяет быстро подставлять параметры и получать готовые выражения. Есть готовые указания по разложению ускорения на нормальную и касательную составляющие и по вычислению радиуса кривизны. Для механических схем приведены численные данные (R2, R3, α, v, r2, a) для быстрой подстановки при расчётах угловых скоростей и ускорений.

❓ Частые вопросы

Подойдет ли для моего ВУЗа?
Шаблон с вариантами функций и числовыми таблицами соответствует стандартным заданиям по кинематике и легко адаптируется под требования преподавателя.

Можно адаптировать?
Да — таблицы с функциями x(t), y(t) и параметрами механизма позволяют менять коэффициенты a, b, c, d и получать новые варианты задач без переработки решения.