理論力學(xué)競賽輔導(dǎo)5綜合應(yīng)用電子教案

第五講應(yīng)用篇靜力學(xué)的應(yīng)用運動學(xué)的應(yīng)用動力學(xué)的應(yīng)用9/26/20241靜力學(xué)的應(yīng)用問題1：設(shè)計一個機構(gòu)或結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)施加一個很小的力，產(chǎn)生一個很大的作用力？ββ9/26/20242靜力學(xué)的應(yīng)用例題2：試設(shè)計一臺秤，使稱重結(jié)果與大象站立位置無關(guān)。1、臺秤應(yīng)用的是什么原理？2、若使稱重結(jié)果與大象站的位置無關(guān)，應(yīng)用什么樣的機構(gòu)？3、應(yīng)用什么原理最容易確定大象重量與秤砣重量間的關(guān)系？4、給出臺秤必要的幾何參數(shù)。5、給出測試數(shù)據(jù)與大象重量的關(guān)系。問題3：該磅秤在設(shè)計上存在還哪些不足，如何改進(jìn)。9/26/20243靜力學(xué)的應(yīng)用問題3：該磅秤在設(shè)計上存在還哪些不足，如何改進(jìn)。9/26/20244靜力學(xué)的應(yīng)用abd問題4：軋鋼機械中的力學(xué)問題1、若鋼板能進(jìn)入碾軋機，利用的是什么力學(xué)概念？2、軋輪和鋼板間的摩擦系數(shù)為f，確定a,b,d

,f間的關(guān)系。θθ9/26/20246運動學(xué)的應(yīng)用abV問題5：已知車隊以速度V勻速行駛，車寬為b，車距為a,若人要勻速沿直線行走穿過馬路，求人過馬路的最小速度u，并確定過馬路的方向。u9/26/20247運動學(xué)的應(yīng)用問題6：設(shè)計一個機構(gòu)，使得將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成往復(fù)移動或搖動。9/26/20248運動學(xué)的應(yīng)用問題7：設(shè)計相關(guān)的參數(shù)，使得當(dāng)搖桿BD鉛垂時，滑枕向右移動的速度是向左移動速度的2倍，并求此時滑枕的加速度和搖桿的角加速度。已知曲柄OA的角速度為常量ω（逆時針轉(zhuǎn)動）OABHD9/26/20249動力學(xué)的應(yīng)用問題8：兩輪電動車中的力學(xué)問題設(shè)：電機轉(zhuǎn)子與車輪固連，其定子與車身固連。9/26/202410動力學(xué)的應(yīng)用問題8—1：無人使用時，車體能在鉛垂位置平衡的力學(xué)原理是什么？問題8—2：人站在車上時，車體在鉛垂位置平衡是否是穩(wěn)定的？9/26/202411動力學(xué)的應(yīng)用問題8—3：若車輪在地面上純滾動，已知：車輪輪心的加速度為a，人體和車體（不含電機和車輪）的總質(zhì)量為mC，電機和車輪的質(zhì)量為mA，對轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量為J，車輪半徑為R，AC=LθmCgAC若車身視為平移。求：1、電機的驅(qū)動力矩M2、人體與車體總重心C前傾的角度θ。3、地面作用在車輪上的摩擦力。9/26/202412θmCgAC動力學(xué)的應(yīng)用1、電機的驅(qū)動力矩M應(yīng)用動能定理微分形式：2、求傾角θ應(yīng)用動靜法：研究車身θACmCg3、求摩擦力研究整體，應(yīng)用動量定理aF9/26/202413競賽試題答案非非非是是DCCCA21.2mu2/9R22.2pi/323.u24.6u/L25.gf/326.-8gf/3L11.（tanθ）/212.2a/b13.δrA14.R15.mRω2/2pi16.gsin45017.318.圓周,u/319.圓周，u/320.平面，u/3R9/26/202414四、綜合分析題（Ａ）OCA取圓盤為動系，甲蟲A為動點由于合外力為零，因此系統(tǒng)的動量守恒，對質(zhì)心的動量矩也守恒動量守恒：速度合成定理：將2式和3式代入1式：相對質(zhì)心C動量矩守恒：由5式并利用2式和3式，化簡可得：由5、6和1式，可得：該式在x軸投影：C為系統(tǒng)的質(zhì)心9/26/202415BC運動學(xué)中思考題40：設(shè)計一個平面運動機構(gòu)，該機構(gòu)由若干個剛體構(gòu)成，使得僅在圖示瞬時，下列情況同時成立：

剛體1的角速度不為零，但角加速度為零：剛體2的角速度為零，但角加速度不為零：剛體3的角速度和角加速度均為零：OAED9/26/202416結(jié)束語在學(xué)習(xí)中挖掘知識的內(nèi)涵掌握基本理論與方法的適用條件（基本假設(shè)在理論推導(dǎo)中的作用）建立各知識點間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識結(jié)構(gòu)體系在實踐中提高分析問題和解決問題的能力分析因果關(guān)系，建立力學(xué)模型，選擇解決問題的方法勤思考，多總結(jié)，掌