Задачи типа II
Заданы векторы , либо эти векторы можио найти непосредственно из условий задачи, характеризующих абсолютное и переносное (или относительное) движения. Определить вектор .
Рис. 124.
Пример 90. Полуцилиндр радиуса движется поступательно и прямолинейно по неподвижной горизонтальной плоскости с ускорением и толкает опирающийся на него стержень CD, который перемещается поступательно в вертикальных направляющих с ускорением .
Рис. 125.
Определить касательное и нормальное ускорения точки С в ее движении по отношению к цилиндру в тот момент, когда (рис. 125).
Решение. Переносным движением в данной задаче является (так же, как и в примере № 88) движение полуцилиндра, а так как это движение поступательное, то переносное ускорение точки С стержня равно Абсолютное ускорение точки С равно, очевидно, заданному ускорению стержня CD, т. е. . В относительном движении (в движении по отношению к полуцилиндру) точка С перемещается по полуокружности радиуса . Поэтому относительное ускорение равно причем вектор относительного нормального ускорения направлен по радиусу , а вектор относительного касательного ускорения направлен перпендикулярно к , как указано на рисунке. По формуле (89) имеем:
или
В этом векторном равенстве неизвестны только модули искомых ускорений . Для определения этих модулей достаточно спроектировать это векторное равенство на две выбранные оси. В данном случае, принимая во внимание направления векторов , эти оси целесообразно направить по радиусу и по касательной . Проектируя равенство (а) на эти оси, получим:
откуда
т. е.