background image

1. Równowaga względna.  

Występuje,  gdy  siła  bezwzględna  jest  równoważona  przez  siłę  unoszenia.  Zakładamy,  że  punkt  znajduje  się  w 

równowadze  względem  układu  ruchomego,  który  porusza  się  względem  innego  układu  mającego  cechy  układu 
Galileusza.  

 

Równanie ruchu punktu względem układu ruchomego  

 

mp

 = F - mp

U

 - mp

 
w przypadku równowagi w=0 pw=0 pc=0 Równanie równowagi względnej  

 

F - mp

U

 = 0              F + F

U

 = 0 

2. Przyspieszenie Coriolisa.  

P.C. jest to przyspieszenie wynikające z ruchu unoszenia  

p

C

=2ω×w. 

P.C.  jest  równe  podwojonemu  iloczynowi  wektorowemu  prędkości  kątowej  i  prędkości  względnej,  jest 

prostopadłe do wektorów ω i w  

p

C

=2ωwsinϕ 

gdzie  ϕ  kąt  między  wektorami  w  i  ω.  Zwrot  tego  przyspieszenia  wynika  z  przyjętego  przez  nas  zwrotu, 

określonego przez prawoskrętny prostokątny układ współrzędnych.  

P.C. jest równe 0 gdy:  

(1) ruch unoszenia jest postępowy ω=0,  
(2) w pewnej chwili prędkość względna punktu jest równa 0 w=0,  
(3) prędkość względna punktu jest równoległa do osi obrotu układu ruchomego sinϕ=0 ωπ=0 (ruch śrubowy).  
 

P.C. występuje gdy układ unoszenia dokonuje obrotu. Występuje, gdy punkt znajduje się w początku ruchomego 

układu wsp. Np. ruch obrotowy ziemi powoduje powstawanie przyspieszenia coriolisa. 
 
3. Przyspieszenie unoszenia 

P.U.  jest  to  przyspieszenie  złożone  z  przyspieszenia  punktu  ruchomego  oraz  przyspieszenia  stycznego  i 

normalnego  

p

U

=p

A

+p

UT

 +p

UN 

 

 

p

A

=dV

A

/dt    

p

UT 

=ε×ρ     

p

UN

=ω×(ω×ρ) 

 

p

U

= p

A

+ε×ρ+ω×(ω×ρ)                           

 

4. Równanie dynamiki ruchu względnego (Człowiek w jadącym tramwaju, itp. ) 

Dynamiczne równania ruchu p.m. w ruchomym układzie odniesienia są takie, jak gdyby układ był inercjalny pod 

warunkiem, że do siły 

F

B

 dodamy siłę unoszenia 

F

U

= -mp

U

 i Coriolisa 

F

C

= -mp

C

 

 

F

W

=F+F

U

+F

C

  

 

F

U

 = -mp

U

      -  siła bezwładności unoszenia 

F

C

 = -mp

C

          

-  siła bezwładności Coriolisa 

 

mp

= F  -mp

-mp

C

 

 

równowaga względna układu: prędkość względna i przyspieszenie względne jest równe 0 
w = 0               p

w

 = 0 

F – mp

u

 = 0 

 

background image

5. Uderzenie punktu mat o przegrodę. 

Punkt  uderzenia  o  powierzchnię  przegrody  będącej  w  spoczynku z prędkością v1 której kierunek tworzy kąt α 

(padania) z normalną powierzchni przegrody. Po uderzeniu punkt odbija się i porusza się z prędkością v2 tworząc kąt β 
(odbicia) z normalną. W trakcie zderzenia wystąpi reakcja mająca charakter siły zderzeniowej  

 

mV

2

cosβ + mV

1

cosα = J

RN 

mV

2

sinβ – mV

1

sinα = 0       J

RT

=0 

J – impuls reakcji normalnej. 
J

RT

 = hipoteza idealności więzów 

 
Współczynnik  restytucji  –  stosunek  bezwzględnych  wartości  normalnych  składowych  prędkości  po  i  przed 

zderzeniem i jest niezależny od prędkości i wymiarów ciał zderzających się tylko od materiałów, z których są wykonane.  
 

k = V

2n

/V

1n  

k = v

2

cosβ/v

1

cosα 

 

Przy uderzeniu idealnie sprężystym k = 1 przy plastycznym k = 0. 
 
6. Współczynnik restytucji przy zderzeniu dwóch kul 

W.R.  jest  to  stosunek  prędkości  względnych  obu  kul  po  i  przed  zderzeniem.  Prędkości  względne  mają  różne 

znaki gdyż kule przed zderzeniem się zbliża-ją a po zderzeniu oddalają się od siebie  

 

k=

v

12

 

–v

22

 /v

11 

–v

21

 

 
7. Prawo zmienności pędu w postaci całkowej.  

Przyrost  pędu  układu  w  przeciągu  pewnego  czasu  =  sumie  impulsów  wektora  głównego  sił  zew  i  wektora 

głównego reakcji w przeciągu tego czasu.  

B-B

0

=∫(t-t

0

) Sdt + ∫(t-t

0

) Rdt 

 

Prawo zmienności pędu pozwala na wyciagnięcie ogólnych wniosków dotyczących ruchu układu:  
dB=0      B= const   

B

X

=C

X

  B

Y

=C

Y

  B

Z

=C

Z

 – rów skalarowe pędu 

 
8*. Ruch ciała sztywnego pod działaniem sił zderzeniowych 

Uderzenie  jest  to  suma  impulsów  sił  zderzeniowych  J  oraz  reakcji  zderz  R  jeżeli  ciało  nie  jest  swobodne. 

Moment główny impulsów sił zderzeniowych-L, a moment reakcji – H Ruch ten bada się za pomocą prawa zmienności 
pędu i krętu.  

B

2

-B

1

=J+R, 

K

2

-K

1

=L+H 

 2-po zderzeniu, 1-przed. Rzutując te równania na osie układu współrzędnych. Otrzymamy równania określające 

przyrosty prędkości postępowej i kątowej ciała wywołanej impulsami sił zderzeniowych: m.(x’

2

-x’

1

)=J

x

+R

x

 itd. 

 
9. Środek uderzenia 

Jest to punkt, w którym nie zaobserwuje się wstrząsu wywołanego uderzeniem ciała. Współrzędna tego punktu: 

y

a

=k

x

2

/y

c

 

Uderzenie nie wywoła wstrząsu, jeżeli:  
(1) kierunek jego jest prostopadły do płaszczyzny przechodzącej przez oś obrotu i środek masy,  
(2) Oś obrotu jest osią główną punktu będącego rzutem punktu uderzenia na oś obrotu oraz  
(3)  punkt  uderzenia  leży  w  odległości  danej  od  osi  obrotu.  Wykorzystuje  się  to  przy  projektowaniu  narzędzi  i 

maszyn. 
 
 
 
 
 
 

background image

10. Rozpraszanie en. Kinetycznej przy zderzeniu.  

Punkt uderza w przegrodę prostopadle do jej powierzchni α=β=0 k=v2/v1 v2=kv1. Różnica energii kinetycznej 

po i przed zderzeniem wynosi  

E2-E1= 0.5m(V

2

2

 – V

1

2

) = 0.5 mV

1

2

 cos

2

α (1+k) 

 
Następuje więc ubytek energii kinetycznej tym większy im mniejszy jest współczynnik restytucji. W przypadku 

zderzenia  plastycznego  cała  energia  kinetyczna  zostaje  stracona.  W  przypadku  uderzenia  idealnie  sprężystego  nie  ma 
straty energii. W przypadku częściowo sprężystego zderzenia część energii kinetycznej zostaje stracona, zamienia się w 
ciepło. 
 
11,12. Energia kinetyczna ciała sztywnego względem dowolnego punktu i środka masy. (tw. Koniga). 
 

E=0.5 (mV

2

C

 + I

lc

ω

2

Energia kinetyczna jest równa sumie energii kinetycznej ruchu postępowego z prędkością środka masy i energii 

ruchu obrotowego wokół osi przechodzącej przez środek masy. Energia kinetyczna ciała składa się więc z dwóch części. 
Pierwsza to energia ruchu postępowego ciała z prędkością środka masy. Jeżeli prędkość środka masy = 0, to ruch bryły 
jest chwilowym ruchem obrotowym wokół osi przechodzącej przez środek masy. Druga część wzoru przedstawia więc 
energię kinetyczną w ruchu obrotowym.  
 
13. Niewyrównoważenie statyczne i dynamiczne ciała sztywnego.  

W  maszynach  zawierających  elementy  wirujące  występuje  okresowa  zmiana  siły  działającej  na  łożyska,  co 

wywołuje drgania.  

Dynamiczne – występują gdy środek masy ciała wirującego nie leży na osi obrotu oraz oś ta nie jest osią główną, 

ponieważ przy wykonywaniu elementu nie zawsze da się to spełnić, więc każdy element jest poddawany sprawdzeniu. 
Dodając  lub  odejmując  masę  można  wpłynąć  na  położenie  środka  masy  i  rozkład  momentów  bezwładności  – 
wyrównoważenie.  
 
14. Reakcje dynamiczne łożysk.  

Jeżeli środek masy ciała leży na osi obrotu i jednocześnie oś ta jest osią główną ciała dla dowolnego jej punktu to 

reakcje  dynamiczne  są  równe  0.  Reakcje  dynamiczne  występują,  jeżeli  środek  masy  ciała  wirującego  nie  leży  na  osi 
obrotu oraz jeżeli oś ta nie jest osią główną.  

Do reakcji statycznych wynikających z obciążenia siłami dochodzą reakcje dynamiczne konieczne do utrzymania 

ciała w określonym ruchu obrotowym. Reakcje te wynikają ze zmian pędu i krętu ciała. Gdy oś obrotu nie przechodzi 
przez  środek  masy  ciała  występuje  okresowa  zmiana  siły  działającej  na  łożyska.  Siła  ta  przenosząc  się  na  elementy 
fundamentu wywołuje drgania. 
 
15. Zjawisko żyroskopowe.  

Żyroskop jest to ciało mające kształt bryły obrotowej obracającej się szybko wokół swej osi symetrii. Oś obrotu 

oprócz  prędkości  kątowej  ω

1

  ma  jeszcze  prędkość  kątową  ω

2

  wokół  osi  Z  przechodzącej  przez  środek  masy  O.  Ciało 

wykonuje  ruch  kulisty  i  ruch  ten  jest  precesją regularną. Dla wywołania ruchu przykładamy moment sił zewnętrznych 
M

o

. Zakładamy, że ω

2

 obrotu osi wirującej jest dużo mniejsza od ω

1

 obrotu własnego a więc kręt nie zależy od ω

2

 tylko 

od ω

1

 i leży na osi obrotu własnego.  

Moment żyroskopowy:                             

M

= I

ω

x ω

2

 

 

background image

 
 
Żyroskop  wykorzystywany  jest  jako  wskaźnik  położenia  i  zmian  kierunku  ruchu  oraz  do  sterowania  ruchem 

obiektów  ruchomych.  W  tym  celu  zostaje  on  zamocowany  w  przegubach  umożliwiających  swobodny  ruch  żyroskopu 
względem obiektu ruchomego. Stosowany w samolotach (sztuczny horyzont) statki (stabilizacja) 
 
16. Równanie ruchu punktu o zmiennej masie – równanie Mieszczerskiego. 

 

v-prędkość punktu  
u-prędkość dołączającej się cząstki 

u – v = w 

 
17. Równanie ruchu punktu materialnego o zmiennej masie w postaci II prawa Newtona 

Gdy prędkość względna dołączającej się masy jest równa zero 

w=0

  

 
 
 
 
 

Równanie ma formalnie postać identyczną z równaniem ruchu punktu o stałej masie, z tym że masa jest funkcją 

czasu. 
 
18. Kiedy równanie Mieszczerskiego ma postać II prawa Newtona 

Gdy prędkość bezwzględna dołączającej się masy jest równa u=0. Otrzymujemy  
 

 
 

d/dt(mv)=F. 

 
19. Zdefiniować przyrost przygotowany, współrzędną uogólnioną i siłę uogólnioną. 

Współrzędne  uogólnione- niezależne wsp. których liczba jest najmniejszą potrzebną do określenia położenia 

układu (3n-k) Mogą to być wsp kątowe bądź liniowe. Liczba wsp uogólnionych jest najmniejszą potrzebną do określenia 
położenia i ruchu. Min liczbę wsp potrzebną do określenia położenia układu nazywamy liczba stopni swobody S=3n-k.  

 
Siła uogólniona - wielkość, która pomnożona przez przyrost przygotowany wsp uogólnionej daje wartość pracy 

wykonanej przez układ sił działających na dany układ materialny na przesunięciach przygotowanych wywołanych 
przyrostem wsp uogólnionej  

 

20. Zasda d’Lamberta, sformuowanie i zastosowanie. 

Suma iloczynów skalarnych sum sił zewnętrznych i wewnętrznych działających na punkty układu oraz wektorów 

(-mipi) i przesunięć przygotowanych punktów układu materialnego jest równa 0.  

 

∑(F

i

+R

i

+W

i

-m

i

p

i

 ) ⋅ δr

i

 =0. 

 

Do badania ruchu układu swobodnego pod działaniem sił zewnętrznych może być zastosowana zasada:  
Układ sił zewnętrznych działających na punkty układu materialnego swobodnego równoważy się w każdej chwili 

z układem sił bezwładności S+SB=0 MO+MBO=0  

Dla układu nieswobodnego: Układ wektorów złożony z sił bezwładności układu materialnego sił zewnętrznych 

działających na ten układ oraz z sił reakcji ograniczających ruchy tego układu jest układem równoważnym 0. S+SB+R=0 
MO+MBO+HO=0 
 

background image

21. Określenie przemieszczenia przygotowanego i pracy przygotowanej. 

Przesunięciem  przygotowanym  nazywamy  takie  dowolnie  pomyślane  przez  obserwatora  przesunięcie  będące 

jednym z przesunięć możliwych niezwiązane ani z działającymi siłami ani z czasem. Jeżeli na punkt materialny działa 
siła F

i

 to po nadaniu punktom przesunięcia przygotowanego δr

i

 zostanie wykonana praca elementarna  

δL

i

 =F

i

 ⋅δr

i

 

Pracę elementarną siły na przesunięciu przygotowanym nazywamy pracą przygotowaną. W położeniu równowagi 

układu  suma  prac  przygotowanych  wszystkich  sił  zew  i  reakcji  =  0.    Zasada  ta  przedstawia  warunek  konieczny  i 
dostateczny równowagi układu mechanicznego. Zastosowanie – dla dowolnych układów materialnych  
 
22. Zderzenia proste, centralne 

Przy  zderzeniu  dwóch  ciał  powierzchnie  tych  ciał  zetkną  się  w  jednym  punkcie.  Punkt  A  1  ciała  zetknął  się  z 

punktem  D  2  ciała.  Powierzchnie  tych  ciał  w  punkcie  zetknięcia  mają  wspólną  normalną  (linia  zderzenia).  Prędkość 
względna punktu A w stosunku do punktu D jest równa i przeciwna prędkości względnej punktu D w stosunku do punktu 
A.  Jeżeli  te  prędkości  względne  są  położone  na  linii  zderzenia  to  zderzenie  nazywamy  prostym  w  przeciwnym  razie 
ukośnym.  Przy  zderzeniu  prostym  siły  chwilowe  działają  na  linii  zderzenia.  Jeżeli  linia  zderzenia  przechodzi  przez 
środek  masy  ciała  to  zderzenie  nazywamy  centralnym  w  odróżnieniu  od  zderzenia  mimośrodowego  w  przypadku 
przeciwnym. 
 
23. Zderzenie dwóch kul 

Zakładamy,  że  dwie  kule  o  masach  m

1

  i  m

2

  poruszają  się  ruchem  postępowym  z  prędkościami  v

11

  i  v

12

  przed 

zderzeniem tak, że torem środka masy każdej z nich jest prosta, na której znajdują się ich środki O

1

 i O

2

. Aby zderzenie 

było możliwe v

11

-v

12

 >0. Rzut wektora pędu na oś x wobec braku sił zewnętrznych jest stały. Po uderzeniu kule zaczną 

poruszać się z prędkościami v

12

 i v

22

 skierowanymi także wzdłuż osi x.  

Stałość pędu oznacza, że pęd układu po i przed zderzeniem jest taki sam  

 

m

1

v

12

+m

2

v

22

 = m

1

v

11

 +m

2

v

21

 

 
Stosunek prędkości względnych obu kul po i przed zderzeniem jest równy współczynnikowi restytucji  

 

k=

 v

12

-

 v

22

/

 v

11

-

 v

21

 

 
Przy zderzeniu plastycznym k=0 przy idealnie sprężystym k=1. 
 
24. Co to jest ruch kulisty bryły. Precesja regularna.  

Ruch  kulisty  ciała  sztywnego  występuje,  gdy  jeden  z  punktów  układy  związanego  z  ciałem  jest  nieruchomy. 

Ruch ten jest ruchem o trzech stopniach swobody. K’=M. (można zrzutować na osie x,y,z w układzie nieruchomym). W 
układzie ruchomym K’^+ωxK

0

=M

0

 

Precesja  regularna  jest  to  szczególny  przypadek  ruchu  kulistego  ciała,  w  którym  prędkości  kątowe  obrotu 

własnego i precesji są stałe ϕ’=ω

1

=const  ψ’=ω

2

=const a prędkość kątowa nutacji jest równa 0, więc kąt nutacji jest stały 

ϑ’=0  ϑ=ϑ0=const  Ruch  ten  cechuje  się  tym,  że  ciało  obraca  się  wokół  osi  własnej  ζ  z  prędkością  kątową  ω

1

  a  oś  ta 

obraca się wokół osi stałej z z prędkością kątową ω2. Kąt między osiami jest stały. Stałe prędkości oznaczają, że kąty ψ i 
ϕ zmieniają się w sposób jednostajny. Ruch opisany jest równaniami ruchu  

ϕ=ω

1

t     ψ=ω

2

t     ϑ=ϑ0 

 przy założeniu, że w chwili początkowej t=0 kąty ϕ i ψ są równe 0 ω=ω

1

 
25. Równanie ruchu rakiety 

Ruch  rakiety  w  czasie  działania  silnika  rakietowego  jest  ruchem  ciała  o  zmiennej  masie,  podczas  którego 

następuje  wypływ  gazów  spalinowych  z  dyszy  silnika  z  prędkością  względną  uzyskiwaną  w  wyniku  spalania  paliwa. 
Zakładamy, że prędkość względna gazów jest styczna do trajektorii oraz prędkość względna gazów jest stała w=u-v=-wτ 

background image

τ-wektor jednostkowy styczny do trajektorii.  
 
 
 
 
 
 
26. Równania ruchu ciała sztywnego.  

K

A

’+v

A

xmv

C

=M

A

 

mv

C

=B 

B’=S 

K

A

’+v

A

xB=M.

A

 

Występujące w powyższych wzorach pochodne są pochodnymi bezwzględnymi, odniesionymi do nieruchomego 

układu odniesienia.  

K

A

’+ωxK

A

+v

A

xB=M

A

 

R.r.c.s.  otrzymamy  jako  szczególny  przypadek  równań  ruchu  układu  materialnego.  Możemy  je  otrzymać  za  pomocą 
zasady  pędu  i  krętu.  Pochodna  pędu  względem  czasu  równa  jest  wektorowi  głównemu  sił  zewnętrznych  i  reakcji  a 
pochodna  krętu  względem  nieruchomego  punktu  momentowi  głównemu  sił  zewnętrznych  i  reakcji.  B’=S  K’o=Mo 
B’x=Sx ...K’x=Mx... 
 
27. Równanie Lagrangea II rodzaju 

 

Są  to  równania  różniczkowe  zwyczajne  II  rzędu.  Rozwiązanie  tych  równań  stanowi najkrótszy sposób badania 

ruchu.  Liczba  równań  różniczkowych  jest  przy  tej  metodzie  najmniejsza  i  równa  liczbie  stopni  swobody  układu.  W 
równaniach  tych  występuje  s  niewiadomych  przedstawiających  s  współrzędnych  uogólnionych  określających  ruch 
układu. Równania te nie zawierają reakcji toteż nie pozwalają one na wyznaczenie wartości tych reakcji 
 
28.Równania Lagrange’a potencjalne 

W  przypadku  gdy  siły  zewnętrzne  działające  na  układ  mają  potencjał  siłę  uogólnioną  można  obliczyć  jako 

pochodną potencjału względem odpowiedniej współrzędnej  

wtedy równania Lagrange’a  

 
Potencjał kinetyczny L=E-V jest to różnica energii kinetycznej i potencjału sił. Ponieważ potencjał nie zależy od 

prędkości  uogólnionej  d/dt(∂L/∂q’j)-∂L/∂qj=0  Potencjał  kinetyczny  przedstawia  nadmiar  energii  kinetycznej  nad 
potencjalną. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

29. Dynamika toczącego się koła. 
 

Ruch  taki  wykonują  koła  pojazdu,  jeżeli  pudło  pojazdu  wykonuje  ruch  postępowy  po  linii  prostej.  Przy  takim 

ruchu koło toczy się po jezdni obracając się jednocześnie. Koło obciążone jest siłami przekazanymi przez oś, na której 
zostało  osadzone  oraz  reakcjami  prostej  (jezdni)  i  własną  siłą  ciężkości.  Przyjmujemy,  że  siły  obciążające  koło 
przekazane przez oś z uwzględnieniem własnego ciężaru sprowadzają się do dwóch składowych pionowej P i poziomej F 
oraz pary sił o momencie M. Siły te przyłożone są w punkcie C. Zakładamy, że punkt ten pokrywa się ze środkiem masy 
koła.  Ze  strony  toru  (jezdni)  działa  na  koło  reakcja  normalna  N  i  siła  tarcia  T.  Reakcja  normalna  ze  względu  na opór 
toczny  przesunięta  jest  o  f  w  kierunku  ruchu  a  siła  tarcia  skierowana  w  dodatnią  stronę  osi  x  gdyż  przeciwstawia  się 
poślizgowi koła po szynie przy wskazanym kierunku działania momentu M.  

Jeżeli koło toczy się bez poślizgu to między prędkością środka masy C a prędkością kątową istnieje związek  

rω-vc=0 czyli ω=vc/r Równania ruchu są następujące 

mv’c=F+T 

0=N-P 

Iω’=M-Nf-Tr 

 

mV

C

’=F+T=F+(M.-Qfr-k

2

F)/r

2

+k

2

 k-ramię bezwładności 

 

 
30. Równania ruchu pojazdów.  

Równanie ruchu środka masy (całego pojazdu)   
∑F

X

=(GV

C

’-∑T

i

-W+F-Gsinα)g=0   

Rów  ruchu  koła:  -M.

Bi

-M.

Oi

+T

i

r

i

-N

i

f

i

=0    M

Bi

=J

i

ε=(Gk

2

V

C

’)/gr

i

    z  tych  wzorów  obliczamy 

T

i

=(N

i

f

i

+M.

Oi

)/r

i

+(Q

i

V

i

’k

2

)/gr

i

 podstawiając to równanie do pierwszego otrzymamy rów ruchu. 

 
31. Dynamiczne równania Eulera dla bryły sztywnej.  
Aω’

ξ

+(C-B)ω

η

ω

ψ

ξ

   Βω’

η

+(A-C)ω

ξ

ω

ψ

η

    Χω’

ψ

+(B-A)ω

ξ

ω

η

=M.

ψ

      A,B,C-  rzuty  krętów  na  główne  osie 

bezwładności 
 
32.  Prawo zmienności energii u.p.m. w potencjalnym polu sił.  

Przyrost  energii  kinetycznej  układu  =  jest  spadkowi  potencjału.  Suma  energii  kinetycznej  i  potencjalnej  jest 

równa energii całkowitej, czyli  

 

E

p2

+E

v2

=E

p1

+E

v1            

 E

C2

=E

C1

 

 
Energia całkowita układu w polu potęcjalnym. Ma wartość stałą. Układy te nazywamy zachowawczymi. 
 
 
 
 
 
 
 

background image

33 inne jakieś pyatnie. Ogólne równanie mechaniki. Zasada d’Alamberta dla układu nieswobodnego 
Suma iloczynów skalarnych sum sił zewnętrznych i wewnętrznych działających na punkty układu oraz wektorów (-mipi) 
i  przesunięć  przygotowanych  punktów  układu  materialnego  jest  równa  0.  ∑(Fi+Wi-mipi)⋅δri=0.  Do  badania  ruchu 
układu  swobodnego  pod  działaniem  sił  zewnętrznych  może  być  zastosowana  zasada:  Układ  sił  zewnętrznych 
działających  na  punkty  układu  materialnego  swobodnego równo-waży się w każdej chwili z układem sił bezwładności 
S+SB=0 MO+MBO=0 Dla układu nieswobodnego: Układ wektorów złożony z sił bezwładności układu materialnego sił 
zewnętrznych działających na ten układ oraz z sił reakcji ograniczających ruchy tego układu jest układem równoważnym 
0. S+SB+R=0 MO+MBO+HO=0 
 
34*. Ruch obrotowy ciała sztywnego.  

Ruch obrotowy ciała sztywnego dokoła osi stałej jest ruchem o jednym stopniu swobody. Ruch ciała określa się 

jednym równaniem ruchu podającym zależność kąta obrotu od czasu. Najkorzystniej jest jako równanie to przyjąć jedno 
z równań krętu  

lub 
 
 Il⋅ε=Ml  

 
Il-moment bezwładności względem osi obrotu Ml-moment sił zewnętrznych i reakcji względem osi obrotu 
 
35 inne jakieś. Udowodnić że dla ciała idealnie sprężyst impuls jest dwukrotnie większy niż dla ciała idealnie plast. 
 

J = mv

1

(k+1)cosα kspręż=1, kplast=0 

 
 
36. Znane zasady mechaniki analitycznej.  

Zasady  różniczkowe  i  całkowe.  Obszar  tej  mechaniki  nie  jest  precyzyjnie  określony.  Oprócz  omówienia  zasad 

mechaniki  do  mech  analitycznej  zalicza  się  równania  ruchu  zapisana  za  pomocą  rów  więzów,  przesunięć  i  prac 
przygotowanych. Należy więc zaliczyć do tej mechaniki równania Lagrangea i Hmiltona. 
 
37. Równanie przyrostów prędkości postępowej 

Impulsowi  zderzenia  odpowiadającemu  niesk  małemu  przedziałowi  czasu  τ  odpowiada  skończony  przyrost 

prędkości p. m. Wynikający ze wzoru  m.(v-v

0

)=J Stąd wartość prędkości po zderzeniu v=v

0

+J/m. 

 
 
38. Pojęcie więzów układu mechanicznego, ich klasyfikacja.  

Układ,  którego  punkty  nie  mogą  zajmować  dowolnych  położeń  i  mieć  dowolnych  prędkości  niezależnie  od 

działających sił nazywamy nieswobodnym.  

Na  położenie  i  prędkości  wszystkich  lub  niektórych  punktów  układu  nałożone  są  warunki  ograniczające  ich 

swobodę zwane więzami.  

Więzy  określone  równaniami  nazywają  się  więzami  dwustronnymi,  nierównościami  jedno-stronnymi.  Jeżeli 

równanie więzów zawiera tylko współrzędne punktów to nazywamy je więzami geometrycznymi.  

Równania  więzów  mogą  być  także  zależne  od  prędkości  punktów  (więzy  kinematyczne).  Oba  rodzaje  więzów 

mogą być ponadto zależne od czasu (więzy niestacjonarne).  

Więzy  niezależne  od  czasu-  więzy  stacjonarne.  Więzy  całkowalne  są  to  więzy  kinematyczne,  które  można 

przedstawić  jako  pochodną  innej  funkcji,  która  jest  funkcją  współrzędnych  i  czasu.  Wtedy  równaie  więzów 
kinematycznych może być zastąpione równoważnym równaniem więzów geometrycznych.  

Wiezy  idealne-  są  to  więzy  dwustronne,  przy  których  suma  prac  przygotowanych  i  reakcji  wywołanych  tymi 

więzami n1a dowolnym przesunięciu przygotowanym jest równa 0. 
 
*--39. Zdefiniować i podać przykłady więzów niholonomicznych. 
Są to więzy kinematyczne nie całkowalne. 
 
 
 

background image

40.  Wyznaczenie  siły  uogólnionej  odpowiadającej  danej  współrzędnej  uogólnionej  w  równaniach  Lagrnge’a, 
przykład. 

Siłę  uogólnioną  można  obliczyć  jako  pochodną potencjału względem odpowiedniej współrzędnej w przypadku 

gdy potencjał jest przedstawiony jako funkcja współrzędnych uogólnionych  

 

Q

i

=-deltv/deltq

i

.  

 
Niezależne współrzędne, których liczba jest najmniejszą potrzebną do określenia położenia układu nazywamy 

współrzędnymi uogólnionymi. Mogą być dowolnymi współrzędnymi liniowymi lub kątowymi. Siłą uogólnioną 
nazywamy taką wielkość, która pomnożona przez przyrost przygotowany δqj współrzędnej uogólnionej daje wartość 
pracy wykonanej przez układ sił działających na dany układ materialny na przesunięciach przygotowanych wywołanych 
przyrostem współrzędnej uogólnionej.  

Qj=δLj/δqj.