理論力學(xué)競賽輔導(dǎo)5綜合應(yīng)用.ppt

2019/7/17,1,第五講 應(yīng)用篇 靜力學(xué)的應(yīng)用 運(yùn)動(dòng)學(xué)的應(yīng)用 動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用,2019/7/17,2,靜力學(xué)的應(yīng)用,問題1：設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)構(gòu)或結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)施加一個(gè)很小的力，產(chǎn)生一個(gè)很大的作用力？,2019/7/17,3,靜力學(xué)的應(yīng)用,例題2：試設(shè)計(jì)一臺(tái)秤，使稱重結(jié)果與大象站立位置無關(guān)。,1、臺(tái)秤應(yīng)用的是什么原理？ 2、若使稱重結(jié)果與大象站的位置無關(guān)，應(yīng)用什么樣的機(jī)構(gòu)？ 3、應(yīng)用什么原理最容易確定大象重量與秤砣重量間的關(guān)系？ 4、給出臺(tái)秤必要的幾何參數(shù)。 5、給出測試數(shù)據(jù)與大象重量的關(guān)系。,問題3：該磅秤在設(shè)計(jì)上存在還哪些不足，如何改進(jìn)。,2019/7/17,4,靜力學(xué)的應(yīng)用,問題3：該磅秤在設(shè)計(jì)上存在還哪些不足，如何改進(jìn)。,2019/7/17,5,靜力學(xué)的應(yīng)用,2019/7/17,6,靜力學(xué)的應(yīng)用,問題4：軋鋼機(jī)械中的力學(xué)問題,1、 若鋼板能進(jìn)入碾軋機(jī)，利用的是什么力學(xué)概念？ 2、軋輪和鋼板間的摩擦系數(shù)為f，確定a,b,d ,f間的關(guān)系。,2019/7/17,7,運(yùn)動(dòng)學(xué)的應(yīng)用,問題5：已知車隊(duì)以速度V 勻速行駛，車寬為b，車距為a, 若人要?jiǎng)蛩傺刂本€行走穿過馬路，求人過馬路的最小速度u，并確定過馬路的方向。,2019/7/17,8,運(yùn)動(dòng)學(xué)的應(yīng)用,問題6：設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)構(gòu)，使得將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成往復(fù)移動(dòng)或搖動(dòng)。,2019/7/17,9,運(yùn)動(dòng)學(xué)的應(yīng)用,問題7：設(shè)計(jì)相關(guān)的參數(shù)，使得當(dāng)搖桿BD鉛垂時(shí)，滑枕向右移動(dòng)的速度是向左移動(dòng)速度的2倍，并求此時(shí)滑枕的加速度和搖桿的角加速度。已知曲柄OA的角速度為常量（逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)）,2019/7/17,10,動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用,問題8 ：兩輪電動(dòng)車中的力學(xué)問題 設(shè)：電機(jī)轉(zhuǎn)子與車輪固連，其定子與車身固連。,2019/7/17,11,動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用,問題81 ：無人使用時(shí)，車體能在鉛垂位置平衡的力學(xué)原理是什么？,問題82 ：人站在車上時(shí)，車體在鉛垂位置平衡是否是穩(wěn)定的？,2019/7/17,12,動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用,問題83：若車輪在地面上純滾動(dòng)，已知：車輪輪心的加速度為a，人體和車體（不含電機(jī)和車輪）的總質(zhì)量為mC，電機(jī)和車輪的質(zhì)量為mA，對轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J，車輪半徑為R，AC=L,若車身視為平移。求： 1、電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩M 2、人體與車體總重心C前傾的角度。 3、地面作用在車輪上的摩擦力。,2019/7/17,13,動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用,1、電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩M,應(yīng)用動(dòng)能定理微分形式：,2、求傾角,應(yīng)用動(dòng)靜法：研究車身,3、求摩擦力,研究整體，應(yīng)用動(dòng)量定理,2019/7/17,14,競賽試題答案,非 非 非 是 是 D C C C A,21. 2mu2/9R 22. 2pi/3 23. u 24. 6u/L 25. gf/3 26. -8gf/3L,11.（tan）/2 12.2a/b 13.rA 14. R 15. mR2/2pi 16. gsin450 17. 3 18. 圓周, u/3 19. 圓周，u/3 20. 平面，u/3R,2019/7/17,15,四、綜合分析題（）,O,C,A,取圓盤為動(dòng)系，甲蟲A為動(dòng)點(diǎn),由于合外力為零，因此系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，對質(zhì)心的動(dòng)量矩也守恒,動(dòng)量守恒：,速度合成定理：,將2式和3式代入1式：,相對質(zhì)心C動(dòng)量矩守恒：,由5式并利用2式和3式，化簡可得：,由5、6和1式，可得：,該式在x軸投影：,C為系統(tǒng)的質(zhì)心,2019/7/17,16,運(yùn)動(dòng)學(xué)中思考題40：,設(shè)計(jì)一個(gè)平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由若干個(gè)剛體構(gòu)成，使得僅在圖示瞬時(shí)，下列情況同時(shí)成立： 剛體1的角速度不為零，但角加速度為零： 剛體2的角速度為零，但角加速度不為零： 剛體3的角速度和角加速度均為零：,2019/7/17,17,結(jié)束語,在學(xué)習(xí)中挖掘知識的內(nèi)涵 掌握基本理論與方法的適用條件（基本假設(shè)在理論推導(dǎo)中的作用） 建立各知識點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識結(jié)構(gòu)體系 在實(shí)踐中提高分析問題和解決問題的能力 分析因果關(guān)系，建立力學(xué)模型，選擇解決問題的方法 勤思考，