Задачи типа II (задачи 465, 469, 471—474)
Требуется найти одно или два из составляющих ускорений. Пример 93. Найти относительное ускорение камня кулисы (по отношению к кулисе) и угловое ускорение кулисы в примере 86 при условии, что кривошип О А вращается равномерно, т. е.
(рис. 130).
Решение. Так как абсолютное движение точки А есть равномерное вращение вокруг неподвижной оси О, то вектор
абсолютного ускорения этой точки направлен вдоль АО к центру О и по модулю равен
. Переносное движение, т. е. движение кулисы является вращательным вокруг неподвижной оси а потому
вектор
направлен вдоль
к центру
, а вектор
перпендикулярен к
, причем
, где
, есть угловое ускорение кулисы.
Относительное движение камня А есть прямолинейное движение вдоль прорези кулисы, поэтому вектор относительного ускорения
направлен вдоль АО
Рис. 130.
Вектор переносной угловой скорости
, направлен по оси переносного вращения, т. е. перпендикулярно к плоскости рисунка, а вектор
относительной скорости лежит в этой плоскости, следовательно,
Поэтому чтобы
на правление кориолисова ускорения
, достаточно вектор
повернуть на 90° в плоскости рисунка в направлении переносного вращения.
Модуль этого ускорения находим по формуле
:
По теореме Кориолиса имеем:
Проектируя это векторное равенство на оси
, направленные, как указано на рис. 130, получим:
Отсюда находим:
и
Геометрический способ решения. В векторном равенстве
направления всех векторов и. модули трех из них
известны. Нужно найти модули ускорений
.
Для этого из произвольной точки а строим в выбранном масштабе векторы
из точки с — вектор
(рис. 131).
Затем из точек b и d проводим два луча, параллельных векторам
, до их пересечения в точке
.
Тогда
Рис. 131.