Консультация # 186072: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Консервативная механическая система с идеальными стационарными связями имеет две степени свободы и представляет собой механизм, состоящий из груза А, блока В (больший радиус R, меньший r, радиус инерции iB) и цилиндра С радиусом RС. Механизм установлен на призме D, зак...
Консультация # 186153: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: Установка для получения колец Ньютона освещается светом с длиной волны λ=589 нм, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы R=10м. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено жидкостью. Найти показатель преломления n жидкости, если радиус трет...Консультация # 186154: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: При освещении дифракционной решётки белым светом спектры второго и третьего порядков отчасти перекрывают друг друга. На какую длину волны в спектре второго порядка накладывается фиолетовая граница ( λ=0,4 мкм) в спектре третьего порядка....Консультация # 186155: Здравствуйте! Прошу помощи
в следующем вопросе: Фотон с энергией Ԑ=0,25 МэВ рассеялся на свободном электроне. Энергия Ԑ’ рассеянного фотона равна 0,2 МэВ. Определить угол рассеяния Θ....
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
Консервативная механическая система с идеальными стационарными связями имеет две степени свободы и представляет собой механизм, состоящий из груза А, блока В (больший радиус R, меньший r, радиус инерции iB) и цилиндра С радиусом RС. Механизм установлен на призме D, закрепленный на осях двух однородных цилиндров E. К призме приложена постоянная по величине горизонтальная сила F. Качение цилиндра С (блока B) и цилиндров Е происходит
без проскальзывания. Трением качения и скольжением пренебречь. Используя уравнение Лагранжа 2го рода, найти ускорение призмы. RB = 28 см, rB = 16 см, RC = 12 cм, iB = 23 cм, RE = 13 см, mA = 6 кг, mB = 3 кг, mc = 21 кг, mD = 1 кг, mE = 6 кг, F=74 Н.
Предложенная Вами задача есть в книге М. Н. Кирсанова "Решебник. Теоретическая механика" (М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002), где на с. 322 имеется такой рисунок:
Этот рисунок отличается от того, который Вы привели в условии задачи, тем, что груз A соединён с малым шкивом блока B. В исходных данных задачи указаны и больший, и меньший
радиусы блока B, поэтому логично предположить, что в Вашем рисунке имеется ошибка и нужно следовать рисунку из книги.
1. За независимые переменные, описывающие движение системы, примем переменную x1, указывающую положение призмы относительно неподвижной системы отсчёта, и переменную x2, указывающую положение груза A относительно призмы.
2. Изобразим задаваемые силы системы: GA - силу тяжести груза A, GB - силу тяжести блока B, GC - силу тяжести цилиндра C, GD - силу тяжести призмы D, GE - силы тяжести цилиндров E (рисунок ниже).
Соответственно двум обобщённым координатам найдём обобщённые силы Q1 и Q2. Придадим системе два независимых обобщённых перемещения: δx1,
направленное вдоль оси x1, и δx2, направленное вдоль оси x2.
Для определения обобщённой силы Q1 будем считать, что δx1 ≠ 0, а δx2 = 0. Это значит, что по отношению к призме все остальные тела системы покоятся; вся система перемещается вправо на δx1. Вычислим работу всех задаваемых сил на возможном перемещении δx1 ≠:
Работы остальных задаваемых сил равны нулю, потому что точки приложения этих сил перемещаются горизонтально, т. е. перпендикулярно их линиям действия. Коэффициент пропорциональности, стоящий в формуле (1) при δx1, является обобщённой силой Q1,[/formula] т. е.
Для определения обобщённой силы Q2
будем считать, что δx2 ≠ 0, а δx1 = 0. Это значит, что призма покоится, а все остальные тела перемещаются по отношению к ней. На перемещении δx2 работу выполняет сила TA, действующая на груз со стороны нити:
Поэтому
3. Выразим кинетическую энергию системы через обобщённые скорости x1' = v1 и x2' = v2. Кинетическая энергия всей системы равна сумме кинетических энергий:
K=KA + KB + KC + KD + 2KE.
Груз A имеет переносную скорость v1 и относительную скорость (vA)отн = v2, направленную противоположно переносной скорости.
Для него
Блок B имеет переносную скорость v1 и вращается с угловой скоростью ωB. Для него
Цилиндр C имеет переносную скорость v1. Относительно
призмы его центр масс перемещается со скоростью
(vC)отн = √((ωBRB<
/sub>cos 30º)2 + (ωBRBsin 30º)2)=√((7v2/4 · cos 30º)2 +(7v2/4 · sin 30º)2),
а сам цилиндр вращается с угловой скоростью
ωС = (vC)отн/RC = ωBRB/RC=v2RB/(rBRC)=7v2/48.
Поэтому для цилиндра
Для призмы D
Для цилиндров E
Следовательно,
4. Находим потенциальную энергию системы:
5. Находим функцию Лагранжа:
6. Находим частные производные и и записываем систему уравнений Лагранжа второго рода в форме
или
откуда находим
Ответ: 3,82 м/с2.
С уважением.
Консультировал: Mr. Andy (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 20.05.2012, 22:22
5
нет комментария ----- Дата оценки: 21.05.2012, 22:26
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: Установка для получения колец Ньютона освещается светом с длиной волны λ=589 нм, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы R=10м. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено жидкостью. Найти показатель преломления n жидкости, если радиус третьего светлого кольца в проходящем свете r3=3,65мм.
Здравствуйте, Посетитель - 373608! Дано: λ = 58910-9 м, k = 3, R = 10 м, r3 = 3,6510-3 м.
Найти: n - ?
Решение: При наблюдении колец Ньютона в проходящем свете радиус третьего светлого кольца определяется как радиус темного кольца в отраженном свете по формуле: r3 = √kRλ / n. Отсюда несложно
вывести показатель преломления n: n = kRλ / r32. Поставляем числовые значения: n = 31058910-9 / 13,322510-6 = 1,326.
Ответ: n = 1,326.
Консультировал: Сергей Мороз / F®ost (Шеф-редактор журнала)
Дата отправки: 22.05.2012, 20:50
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: При освещении дифракционной решётки белым светом спектры второго и третьего порядков отчасти перекрывают друг друга. На какую длину волны в спектре второго порядка накладывается фиолетовая граница ( λ=0,4 мкм) в спектре третьего порядка.
Решение: Воспользуемся условием главного максимума дифракционной решетки: dsinφ1 = k1λ1, dsinφ2 = k2λ2. По
условию известно, что волны накладываются, т.е. φ1 = φ2, таким образом вышеуказанные выражения можно записать: k1λ1 = k2λ2. Отсюда находим значение λ2: λ2 = k1λ1 / λ2 = 30,410-6 / 2 = 0,610-6.
Ответ: λ2 = 0,610<
sup>-6 м.
Консультировал: Сергей Мороз / F®ost (Шеф-редактор журнала)
Дата отправки: 22.05.2012, 20:22
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: Фотон с энергией Ԑ=0,25 МэВ рассеялся на свободном электроне. Энергия Ԑ’ рассеянного фотона равна 0,2 МэВ. Определить угол рассеяния Θ.
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!