|
|
|
ГДЗ к задачнику Мещерский
|
|
Решения задач из учебника Мещерский |
|
Страницы: 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 |
Чтобы посмотреть решение, нажмите на соответствующее условие задачи
Посмотреть содержание ГДЗ задачника Мещерского
49.1 Трубка AB вращается с постоянной угловой скоростью ω вокруг вертикальной оси CD, составляя с ней угол α. В трубке находится пружина жесткости c, один конец которой укреплен в точке A; ко второму концу пружины прикреплено тело M массы m, скользящее без трения внутри трубки. В недеформированном состоянии длина пружины равна AO=l. Приняв за обобщенную координату расстояние x от тела M до точки O, определить кинетическую энергию T тела M и обобщенный интеграл энергии.
49.2 Найти первые интегралы движения сферического маятника длины l, положение которого определяется углами θ и ψ.
49.3 Гироскопический тахометр установлен на платформе, вращающейся с постоянной угловой скоростью u вокруг оси ζ. Определить первые интегралы движения, если коэффициент жесткости спиральной пружины равен c, моменты инерции гироскопа относительно главных центральных осей x, y, z соответственно равны A, B и C, причем B=A; силы трения на оси z собственного вращения гироскопа уравновешиваются моментом, создаваемым статором электромотора, приводящим во вращение гироскоп; силами трения на оси прецессии y пренебречь.
49.4 Материальная точка M соединена с помощью стержня OM длины l с плоским шарниром O, горизонтальная ось которого вращается вокруг вертикали с постоянной угловой скоростью ω. Определить условие устойчивости нижнего вертикального положения маятника, период его малых колебаний при выведении его из этого положения и обобщенный интеграл энергии. Массой стержня пренебречь.
49.5 Уравновешенный гироскоп в кардановом подвесе движется по инерции. Определить кинетическую энергию системы и первые интегралы уравнений движения, если момент инерции внешней рамки относительно неподвижной оси вращения ξ равен Jξ, моменты инерции внутренней рамки относительно главных центральных осей x, y, z равны J x, J y, J z, а соответствующие моменты инерции гироскопа — Jx, Jy и Jz (Jx=Jy).
49.6 Гироскоп установлен в кардановом подвесе. Вокруг осей ξ и у вращения рамок подвеса действуют моменты внешних сил Mξ и Му. Игнорируя циклическую координату φ, найти 1) дифференциальные уравнения движения для координат φ и θ, 2) гироскопические члены. (См. рисунок к задаче 49.5)
49.7 Составить функцию Гамильтона и канонические уравнения движения для математического маятника массы m и длины l, положение которого определяется углом φ отклонения его от вертикали. Проверить, что полученные уравнения эквивалентны обычному дифференциальному уравнению движения математического маятника.
49.8 Материальная точка массы m подвешена с помощью стержня длины l к плоскому шарниру, горизонтальная ось которого вращается вокруг вертикали с постоянной угловой скоростью ω (см. рисунок к задаче 49.4). Составить функцию Гамильтона и канонические уравнения движения. Массу стержня не учитывать.
49.9 Вертикальное положение оси симметрии волчка, вращающегося относительно неподвижной точки O под действием силы тяжести, определяется углами α и β. Исключив циклическую координату φ(угол собственного вращения), составить для углов α и β функции Рауса и Гамильтона. Масса волчка равна m, расстояние от его центра масс до точки O равно l, момент инерции относительно оси симметрии z равен C, а относительно осей x и у равен A.
49.10 Пользуясь результатами, полученными при решении предыдущей задачи, составить для канонических переменных Гамильтона дифференциальные уравнения малых колебаний волчка около верхнего вертикального положения.
49.11 Положение оси симметрии z волчка, движущегося относительно неподвижной точки O под действием силы тяжести, определяется углами Эйлера, углом прецессии ψ и углом нутации θ. Составить функцию Гамильтона для углов ψ, θ и φ (угол собственного вращения) и соответствующих импульсов, если m — масса волчка, l — расстояние от его центра масс до точки O, C — момент инерции относительно оси z, A — момент инерции относительно любой оси, лежащей в экваториальной плоскости, проходящей через точку O.
49.12 В условиях предыдущей задачи составить канонические уравнения движения волчка.
49.13 Свободная точка единичной массы движется в вертикальной плоскости xy под действием силы тяжести. Составить дифференциальное уравнение в частных производных Якоби — Гамильтона и найти его полный интеграл (ось y направлена вертикально вверх).
49.14 Пользуясь результатами, полученными при решении предыдущей задачи, и свойствами полного интеграла уравнения Якоби — Гамильтона, найти первые интегралы уравнений движения точки.
49.15 Физический маятник массы M вращается вокруг неподвижной горизонтальной оси. Момент инерции маятника относительно этой оси равен J, расстояние от центра масс маятника до оси равно l. Составить дифференциальное уравнение Якоби — Гамильтона, найти его полный интеграл и первые интегралы движения маятника (нулевой уровень потенциальной энергии взять на уровне оси маятника).
49.16 Движение волчка, имеющего одну неподвижную точку O, определяется углами Эйлера ψ, θ и φ. Пользуясь результатами решения задачи 49.11, составить уравнение в частных производных Якоби — Гамильтона и найти полный интеграл его.
49.17 Концы струны закреплены в неподвижных точках А и B, расстояние между которыми равно l. Считая, что натяжение Т струны одинаково во всех точках, определить действие по Гамильтону для малых колебаний струны. Предполагается, что колебания происходят в одной вертикальной плоскости xy и что на струну действуют только силы натяжения, линейная плотность струны равна ρ.
49.18 Пользуясь принципом Гамильтона-Остроградского и результатами решения предыдущей задачи, составить дифференциальное уравнение колебаний струны.
49.19 Абсолютно гибкая однородная и нерастяжимая нить длины l подвешена за один конец в точке O. Определить действие по Гамильтону для малых колебаний нити около вертикали, происходящих под действием силы тяжести. Масса единицы длины нити равна ρ.
49.20 Пользуясь принципом Гамильтона-Остроградского и результатами решения предыдущей задачи, составить дифференциальное уравнение малых колебаний подвешенной за один конец нити.
49.21. Пользуясь принципом Гамильтона-Остроградского, составить дифференциальное уравнение продольных колебаний тонкого стержня, заделанного на одном конце и с массой m на другом конце и получить граничные условия. Плотность материала стержня ρ, модуль продольной упругости E, площадь поперечного сечения F, длина l.
49.22. Составить дифференциальное уравнение крутильных колебаний стержня, заделанного на одном конце, с диском на другом конце. Плотность материала стержня ρ, модуль сдвига G, поперечное сечение -круг радиуса r, длина стержня l. Момент инерции диска J.
49.23. Пользуясь принципом Гамильтона - Остроградского, составить дифференциальное уравнение поперечных колебаний шарнирно опертой балки, а также получить граничные условия. Плотность материала балки ρ, модуль продольной упругости E, площадь поперечного сечения F, момент инерции поперечного сечения J, длина балки l.
49.24. Пользуясь принципом Гамильтона - Остроградского, получить граничные условия в задаче о поперечных колебаниях консольной балки длины l.
49.25. Пользуясь принципом Гамильтона - Остроградского, составить уравнения малых колебании системы, состоящей из консольной балки длины l и груза массы m, прикрепленного к балке и к основанию пружинами жесткости c. Плотность материала балки ρ, модуль продольной упругости E, площадь поперечного сечения F, момент инерции поперечного сечения J.
|
Быстрый переход:
|