background image

Ć

WICZENIE  nr   

............ 

 

Wybrane przypadki ruchu ciała sztywnego.

 

 

 

 
1.

 

Prędkość  obrotowa  koła  zamachowego  maszyny  parowej  wynosi  n

0

=120  [obr/min].  Po 

zamknięciu dopływu pary koło obracając się ruchem jednostajnie opóźnionym wykonało jeszcze 
u=20 [obr]. Jak długo obracało się koło po zamknięciu pary? 

 
2.

 

Krzywka  AB  poruszająca  się  ruchem 
postępowym  ma  kształt  trójkąta,  którego 
bok  kierujący  jest  nachylony  do  osi  x  pod 
kątem 

α

.  Na  krzywce  poprzez  koło  O  o 

promieniu  r  wsparty  jest  ślizgający  się 
swobodnie  w  łoŜyskach  prostopadły  do  osi 
x  sworzeń  OC.  Wyznaczyć  dla  chwili  t 
prędkość (v

s

) i przyspieszenie (a

s

) sworznia 

OC,  a  takŜe  prędkość  kątową  (

ω

)  i 

przyspieszenie  kątowe  (

ε

)  koła  O,  jeŜeli 

krzywka posuwa się z prędkością v

k

=a

k

t

 
3.

 

CięŜar  (A)  podwieszony  do  linki  i  nawinięty  na  bęben  kołowrotu 
porusza  się  w  dół  ruchem  postępowym  prostoliniowym  wg  równania: 
x=  15t

2

  ,    gdzie:    x  –  [cm],  t  –  [s].  Obliczyć:  prędkość  v

M

(t),  oraz 

przyspieszenie a

M

(t) punktu M koła korby kołowrotu, jeŜeli R=60 [cm], 

r= 20 [cm]. 

 
4.

 

CięŜar  B  podnoszony  jest  kołowrotem  z  korbą  o  długości  b  =  400 
[mm].  Wskutek  uszkodzenia  hamulca  cięŜar  zaczął  nagle  opadać. 
Równanie  ruchu  cięŜaru  ma  postać    x=5t

2

  ,  gdzie:    x  –  [cm]  ;  t  –  [s]. 

Ś

rednica  bębna    d=200  [mm],  liczby  zębów  mechanizmu  kołowrotu 

wynoszą:  z

1

=13,  z

2

=39,  z

3

=11,  z

4

=77.  Obliczyć  prędkość  (v

A

)  i 

przyspieszenie (a

A

) końca korby po t=2 [s] od początku ruchu. 

 

x

A

 

a

A

 

v

A

 

a

a

τ

 

a

O

 

ε

 

ω

 

x

B

 

v

B

 

a

B

 

a

A

 

O

 

ε

 

ω

 

v

A

 

A

 

z

1

 

z

2

 

z

3

 

z

4

 

b

 

k

v  

k

a

s

a

s

v

α 

ω, ε

 

background image

 
 
5.

 

Urządzenie  do  podnoszenia  cięŜarów  składa  się  z  koła  (I)  o  średnicy  (d

1

),  które  obracane  jest 

korbą o długości (b) i połączone jest łańcuchem z kołem (II) o średnicy (d

2

). Koło (II) osadzone 

jest  współosiowo  z  bębnem  o  średnicy  (d

3

)  na  który  nawinięta  jest  lina  unosząca  cięŜar  (Q). 

Wskutek  uszkodzenia  zapadki  cięŜar  zaczął  opadać  wg  równania  x=5t

2

,  gdzie  x  [cm],  t  [s]. 

Określić prędkość (v

A

) i przyspieszenie (a

A

) końca korby (punkt A) po chwili t=3[s]. 

 

 
 
 
 

 
 

 
 
6.

 

Koło  zębate  (I)  o  ilości  zębów  z

1

=80  zaczyna  się  obracać  z  przyspieszeniem 

ε

  = 

π

  [s

-2

wprawiając w ruch zazębiające się z nim wewnętrznie koło (II) o liczbie zębów z

2

=20. Obliczyć 

prędkość kątową koła (II) i przyspieszenie punktu (B) leŜącego na okręgu tego koła po upływie 
czasu t=1[s] od rozpoczęcia ruchu, jeŜeli r=15[cm]. 

 
 

x=5t

2

    [cm] 

d

1

=10 [cm] 

d

2

=40 [cm] 

d

3

=20 [cm] 

b =30 [cm] 

φ

d

φ

d

φ

d

II 

A

Q

r

O

ε

I

 

II

 

C

 

V

ε

r

B

 

V

a

O