2. Пример решения задачи. Шестёренка радиуса R = 12 см приводится в движение кривошипом OA, вращающимся вокруг оси O неподвижной шестёренки с тем же радиусом; кривошип вращается с угловым ускорением = 8 сек – 2, имея в данный момент угловую скорость = 2 сек – 1. Определить ускорение точки N (рисунок 18).
Решение:
Рисунок 18.
для решения задачи надо рассмотреть движение шестерни 2. По данным задачи легко найти скорость и ускорение точки A этой шестерни, которую и выбираем за полюс.
Определим и . Зная и кривошипа, находим:
Т.к. знаки и одинаковые, то движение точки A из данного положения является ускоренным. Направления векторов , , , показаны на рисунке 18.
Определим – угловую скорость шестерни 2. Точка касания P является мгновенным центром скоростей для шестерни 2, следовательно
c – 1.
Направление (направление вращения шестерни) определяется направлением .
Определим 2 – угловое ускорение шестерни 2. Заметим, что величина AP = R во все время движения постоянна, поэтому:
(1)
т.к. знаки и одинаковые, то вращение шестерни 2 является ускоренным.
5) Ускорение точки N найдем по формуле
. (2)
Для этого определим и . В вашем случае NА = R и
Изображаем на чертеже (рисунок 18, b) векторы, из которых слагается ускорение , а именно: , (переносим из точки A); (по ходу вращения, т.к. оно ускоренное); (к полюсу A).
6) Вычисляем . Проводя оси Nx и Ny, находим, что