Выполненные решения заданий и задач. 15

670
2022г Вариант 6 - ДЗ №1 - Эскиз 6 Зачтено на максимальный балл Задание: Выбрать посадки для соединений:внутреннего кольца подшипника с валом (по d);наружного кольца подшипника с корпусом (по D);крышки со корпусом (по d1)распорной втулки (по d2)вала с зубчатым колесом (по d3)Построить схемы расположения полей допусков для выбранных посадок по d, D, d1,d2.d3.Рассчитать числовые характеристики выбранных посадок и указать их величины на схемах расположения полей допусков.На выданном эскизе задания для всех указанных на сборке соединений проставить условные расположения посадок.Начертить эскизы следующих деталей:валакорпусараспорной втулкикрышкизубчатого колесаУказать на них размеры с условным обозначением полей допусков и с соответствующими им предельными отклонениями.Выбрать средства контроля деталей соединения по d2.  Исходные данные: Класс точности подшипника5№ подшипника36213Расчётная радиальная реакция опорыFr = 15000 НОсевая нагрузка на опоруFa = 7500 НПерегрузка до300%Натяг в сопряжении вал – зубчатое колесоNmax = 65 мкмNmin = 10 мкмФорма валаполыйd1 = Dd2 = dd3 = d - 3
671
2022г Вариант 6 - ДЗ №2 - Динамика вращательного движенияЗачтено на максимальный баллОднородный жесткий стержень длиной l=1 м и массой M=1 кг свободно висит на горизонтальной идеально гладкой оси вращения О, как показано на рис. 1.  Ось вращения перпендикулярна плоскости рисунка. Малый шарик массой m=0,1кг, летящий горизонтально со скоростью  , движется в плоскости рисунка и ударяет в стержень. При этом взаимодействие шарика со стержнем может происходить в виде:  a)    абсолютно упругого удара (АУУ); b)    неупругого удара (НУУ);  c)    абсолютно неупругого удара (АНУУ). Сразу после удара стержень вращается с угловой скоростью 0, а шарик приобретает скорость   и продолжает двигаться в плоскости рисунка. Другие обозначения:  E - потеря энергии при ударе;   - минимальная начальная скорость шарика, при которой стержень после удара совершает полный оборот;  K - угловая скорость стержня при прохождении им крайней верхней точки; m - максимальный угол отклонения стержня от положения равновесия.  Другие исходные данные и искомые величины для каждого варианта задания представлены в таблице:
683
2022г Вариант 6 - ДЗ №3 + ДЗ №4 - Колебания + Волны Зачтено на максимальный баллВариант 6 - ДЗ №3 - Колебания Механическая система для этой задачи расположена на горизонтальной плоскости и представлена на рис. 18. Значения массы шариков, длина и жёсткость, соединяющих их пружин, а также другие исходные данные приведены в табл.9. Определить: - положение центра масс МС; - жёсткость левой и правой частей пружины, длины которых равны l10 и l20; - приведённую массу МС; - круговую частоту и период собственных незатухающих колебаний. Трением шариков о контактную горизонтальную плоскость пренебречь. Дополнительно (в соответствии с общими условиями задачи 3) рассчитать все требуемые величины и вывести уравнение затухающих колебаний вертикального пружинного маятника (см. рис. 27), у которого масса шарика равна m = m1, а длина и жёсткость пружины равны соответственно l0 и k (см. табл.9). В начальный момент времени шарик смещают так, что длина пружины становится равной l, а затем кратковременным воздействием сообщают скорость v1 или v2 . В результате система приходит в колебательное движение в вертикальном направлении. Трением шарика о боковую поверхность пренебречь Варm1m2kl0lrv1v260,2m*0,7m*1,5k*1,2l*l*1,4r*00,5u*2022г Вариант 6 - ДЗ №4 - ВолныЗачтено на максимальный баллВ среде на расстоянии d друг от друга находятся одинаковые излучатели плоских продольных, акустических, монохроматических волн (S1 и S2, рис.34). Оба излучателя колеблются по закону , где - смещение излучателя из положения равновесия при колебаниях, A - амплитуда, ω - круговая частота при колебаниях излучателя. Исходные данные для каждого варианта задания представлены в таблице № 16 № варЧастота υ кГцАмплитуда А, ммd, мl, мСредаСкорость волны в среде с, м/с6100,10,310вода1500 Необходимо: - Вывести уравнение колебаний частиц среды в точке М, находящейся на расстоянии l от второго излучателя. Считать, что направления колебаний частиц среды в точке М совпадают с осью x; - Определить отношение амплитуды смещений частиц среды к длине волны l; - Вывести уравнение колебаний скорости частиц среды в точке М. Найти амплитуду скорости частиц среды и её отношение к скорости распространения волны; - Вывести уравнение колебаний деформаций частиц среды в точке М. Найти связь амплитуды деформаций с амплитудой скорости частиц среды.
686
2022г Вариант 6 - ДЗ №3 - КолебанияЗачтено на максимальный баллВариант 6 - ДЗ №3 - КолебанияМеханическая система для этой задачи расположена на горизонтальной плоскости и представлена на рис. 18. Значения массы шариков, длина и жёсткость, соединяющих их пружин, а также другие исходные данные приведены в табл.9.Определить:- положение центра масс МС;- жёсткость левой и правой частей пружины, длины которых равны l10 и l20;- приведённую массу МС;- круговую частоту и период собственных незатухающих колебаний.Трением шариков о контактную горизонтальную плоскость пренебречь.Дополнительно (в соответствии с общими условиями задачи 3) рассчитать все требуемые величины и вывести уравнение затухающих колебаний вертикального пружинного маятника (см. рис. 27), у которого масса шарика равна m = m1, а длина и жёсткость пружины равны соответственно l0 и k (см. табл.9). В начальный момент времени шарик смещают так, что длина пружины становится равной l, а затем кратковременным воздействием сообщают скорость v1 или v2 . В результате система приходит в колебательное движение в вертикальном направлении. Трением шарика о боковую поверхность пренебречьВарm1m2kl0lrv1v260,2m*0,7m*1,5k*1,2l*l*1,4r*00,5u*
687
2022г Вариант 6 - ДЗ №4 - ВолныЗачтено на максимальный баллВ среде на расстоянии d друг от друга находятся одинаковые излучатели плоских продольных, акустических, монохроматических волн (S1 и S2, рис.34). Оба излучателя колеблются по закону , где - смещение излучателя из положения равновесия при колебаниях, A - амплитуда, ω - круговая частота при колебаниях излучателя.Исходные данные для каждого варианта задания представлены в таблице № 16№ варЧастота υкГцАмплитуда А,ммd, мl, мСредаСкорость волны в среде с, м/с6100,10,310вода1500 Необходимо:- Вывести уравнение колебаний частиц среды в точке М, находящейся на расстоянии l от второго излучателя. Считать, что направления колебаний частиц среды в точке М совпадают с осью x;- Определить отношение амплитуды смещений частиц среды к длине волны l;- Вывести уравнение колебаний скорости частиц среды в точке М. Найти амплитуду скорости частиц среды и её отношение к скорости распространения волны;- Вывести уравнение колебаний деформаций частиц среды в точке М. Найти связь амплитуды деформаций с амплитудой скорости частиц среды.​
695
2022г Вариант 7 - ДЗ №1 + ДЗ №2 - Динамика материальной точки - Динамика вращательного движения Защищено в сумме на 20 из 20 возможных баллов Две гладкие частицы сферической формы с массами m1 и m2, движущиеся со скоростями   и  , сталкиваются под углом b, как указано на рис.1. Расстояние до места встречи и скорости частиц соответствуют условиям соударения (отсутствию промаха).  На рис.1: b - угол встречи, т.е. угол, образованный векторами  и   ; a = (p - b) - дополнительный угол; j - угол между линией удара O1O2 и вектором   . Другие обозначения:    и   - скорости соответственно 1-ой и 2-ой частицы после удара.  -  совместная скорость частиц после абсолютно неупругого удара. q - угол отклонения частицы после удара, т.е. угол, образованный векторами  и  или   и  g - угол разлета частиц после удара, т.е. угол, образованный векторами  и  .        и  - импульсы соответственно 1-ой и 2-ой частицы после удара.   E1, E2 - кинетические энергии соответственно 1-ой и 2-ой частицы после удара. DE - изменение кинетической энергии механической системы, состоящей из двух частиц за время удара. Виды взаимодействия: а) абсолютно упругий удар (АУУ);  б) неупругий удар (НУУ); в) абсолютно неупругий удар (АНУУ). Общие исходные данные: m* = 10-3 кг, V* = 10 м/с, a* = p/2. Однородный жёсткий вертикальный стержень длиной l=1 м и М=1 кг, движущийся поступательно в плоскости рисунка с постоянной горизонтальной скоростью V0, налетает на край массивной преграды (рис. 1). После удара стержень вращается вокруг оси O перпендикулярной плоскости рисунка. Ось вращения стержня совпадает с ребром преграды и проходит через точку контакта стержня с преградой, так что точка контакта лежит выше центра тяжести стержня (рис. 14). Потерями механической энергии при вращении стержня после удара пренебречь. Другие обозначения: l1 – расстояние от верхнего конца стержня до точки контакта; ω0 – угловая скорость стержня сразу после удара о ребро преграды; V0m – минимальная горизонтальная скорость стержня, а ω0m – соответственно минимальная угловая скорость стержня, при которой он после удара способен коснуться горизонтальной поверхности преграды; φm – максимальный угол поворота стержня после удара; ωК – угловая скорость стержня в момент его удара о горизонтальную поверхность преграды. Расчет следует начинать с определения характерной скорости V0m
697
2022г Вариант 7 - ДЗ №1 - Динамика материальной точкиЗачтено на максимальный баллДве гладкие частицы сферической формы с массами m1 и m2, движущиеся со скоростями   и  , сталкиваются под углом b, как указано на рис.1. Расстояние до места встречи и скорости частиц соответствуют условиям соударения (отсутствию промаха).  На рис.1: b - угол встречи, т.е. угол, образованный векторами  и   ; a = (p - b) - дополнительный угол; j - угол между линией удара O1O2 и вектором   . Другие обозначения:    и   - скорости соответственно 1-ой и 2-ой частицы после удара.  -  совместная скорость частиц после абсолютно неупругого удара. q - угол отклонения частицы после удара, т.е. угол, образованный векторами  и  или   и  g - угол разлета частиц после удара, т.е. угол, образованный векторами  и  .        и  - импульсы соответственно 1-ой и 2-ой частицы после удара.   E1, E2 - кинетические энергии соответственно 1-ой и 2-ой частицы после удара. DE - изменение кинетической энергии механической системы, состоящей из двух частиц за время удара. Виды взаимодействия: а) абсолютно упругий удар (АУУ);  б) неупругий удар (НУУ); в) абсолютно неупругий удар (АНУУ). Общие исходные данные: m* = 10-3 кг, V* = 10 м/с, a* = p/2.