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: