图中所示为用三角形刚性细杆AB、BC、CD连成的平面连杆结构图.AB 和CD杆可分别绕过A、D的垂直于纸面的固
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发布时间:2023-07-13 15:00
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时间:2023-09-11 00:45
解答:解:因B点绕A轴作圆周运动,其速度的大小为:v
B=ωl;B点的向心加速度的大小为:a
B=ω
2l;…(1)
因是匀速转动,B点的切向加速度为0,故aB也是B点的加速度,其方向沿BA方向,
因C点绕D轴作圆周运动,其速度的大小用vC表示,方向垂直于杆CD,
由图可知,其方向沿杆BC方向,因BC是刚性杆,所以B点和C点沿BC方向的速度必相等,
则有:v
C=v
Bcos
=
ωl;…(2)
此时杆CD绕D轴按顺时针方向转动,C点的法向加速度:a
C法=
;…(3)
由图可知:
=2
l,…(4)
因(3)(4)可得,其方向沿CD方向;
而C点沿垂直杆CD方向的加速度,即切向加速度为aCt,因BC是刚性杆,所以C点相对B点的运动只能是绕B的转动,C点相对B点速度方向必垂直于杆BC,
设v
CB表示其速度的大小,根据速度的合成公式,则有:v
CB=
=
vB=
ωl;…(5)
由于C点绕B作圆周运动,相对B点的向心加速度:a
CB=
;因为
=
l,…(6)
故有:a
CB=
ω
2l;…(7)
其方向垂直杆CD,
由(2)式及图可知,B点的加速度沿BC杆的分量为:(a
B)
BC=a
Bcos
;…(8)
所以C点相对A点的加速度沿垂直杆CD方向的分量:a
C切=a
CB+(a
B)
BC=
ωl;…(9)
C点的总加速度为C点绕D点作圆运动的法向加速度a
C法与切向加速度a
C切的合加速度,即为:
a
C=
=
ω
2l;…(10)
aC的方向与杆的CD间夹角为θ=arctan
=arctan6=80.54°
答:此时C点加速度a
c的大小
ω
2l和方向与杆的CD间夹角为80.54°.