Задачи › Кинематика твёрдого тела, мгновенный центр вращения

Заготовка между направляющими

  1. Заготовка между направляющими

    МОШ 1960/1986, 8-11 кл.
    5/10

    Жесткая заготовка зажата между двумя параллельными направляющими, движущимися горизонтально в противоположные стороны со скоростями \(v_1\) и \(v_2\). В некоторый момент времени точки касания заготовки и направляющих лежат на прямой, перпендикулярной направлениям скоростей \(v_1\) и \(v_2\) (рис. 12).

    Какие точки заготовки имеют в этот момент скорости, равные по модулю \(v_1\) и \(v_2\)?

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    Скорость \(v_1\) имеют точки заготовки, лежащие на окружности радиуса \(OA\), скорость \(v_2\) — точки на окружности радиуса \(OB\), где \(O\) — мгновенный центр вращения (точка отрезка \(AB\) с нулевой скоростью).

    Решение

    Скорости точек заготовки, лежащих в данный момент на отрезке \(AB\), равномерно меняются от \(v_1\) в точке \(A\) до \(v_2\) в точке \(B\). Следовательно, скорость точки \(O\) (см. рисунок) в данный момент равна нулю. Точка \(O\) — мгновенный центр вращения. (Поскольку заготовка объемная, точка \(O\) лежит на мгновенной оси вращения, которая перпендикулярна плоскости рисунка.) Понятно, что скорость \(v_1\) в данный момент имеют точки заготовки, лежащие на окружности радиуса \(OA\), а скорость \(v_2\) — точки, лежащие на окружности радиуса \(OB\). (В объемной заготовке точки с такими скоростями лежат на цилиндрических поверхностях, радиусы которых равны соответственно \(OA\) и \(OB\).)

    Рисунок

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи