Задачи типа II (задачи 433, 441—443)
Зная абсолютную скорость точки и направления переносной и относительной скоростей этой точки, найти модули этих скоростей.
Решение задач этого типа сводится к построению параллелограмма скоростей по данной диагонали и направлениям двух смежных его сторон.
Пример 86. Механизм состоит из двух параллельных валов О и , кривошипа ОА и кулисы расстояние между осями валов равно , длина кривошипа ОА равна 10 см. Кривошип вращается равномерно вокруг оси О с угловой скоростью .
Найти переносную и относительную скорости точки А, а также угловую скорость кулисы в момент, да кривошип ОА составляет с вертикалью угол (рис. 118).
Решение. Если за подвижную систему отсчета выберем систему, неизменно связанную с кулисой , то переносное движение будет вращательным вокруг оси О, с угловой скоростью .
Рис. 118.
Поэтому переносная скорость точки А будет перпендикулярна к и по модулю равна .
Относительное движение точки А, т. е. ее перемещение относительно кулисы, является прямолинейным вдоль . Поэтому вектор относительной скорости этой точки направлен по прямой . Но точка А принадлежит одновременно и кривошипу ОА, вращающемуся вокруг неподвижной оси О с угловой скоростью , а потому траекторией абсолютного движения точки А, т. е. ее движения по отношению к неподвижной системе координат , является окружность радиуса ОА.
Абсолютная скорость точки А направлена перпендикулярно к ОА и по модулю равна
Зная модуль и направление вектора направления векторов строим параллелограмм в котором вектор должен быть диагональю. Так как , то из прямоугольного треугольника имеем:
где — угол между векторами , равный углу . Для определения этого угла из треугольника находим: