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.