Задача 4
РАСЧЕТ МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ СЕЧЕНИЯ, ЗАДАНОГО АНАЛИТИЧЕСКИ
Моменты инерции, координаты центра тяжести и уравнения главных осей инерции являются важными характеристиками, определяющими параметры сечения. В данной работе сечение, параметры которого необходимо определить, будет задано при помощи уравнений четырех произвольных кривых, ограничивающих его.
ЗАДАНИЕ
Найти главные центральные моменты инерции фигуры (осевые и центробежный), и положение главных осей инерции. Отобразить на экране фигуру, ее центр тяжести и главные координатные оси.
Фигура задана четырьмя кривыми (см. табл.1).
Пример кривых и задаваемой ими фигуры:
Для определения главных центральных моментов инерции фигуры следует предварительно определить статические моменты относительно имеющихся координатных осей и площадь фигуры. Это позволит определить координаты центра тяжести фигуры. Далее, задавшись новыми осями координат, параллельными исходным и проходящими через центр тяжести фигуры, можно определить центральные моменты инерции фигуры. Определяются углы наклона главных осей инерции сечения (оси проходят через центр тяжести, относительно них центробежный момент инерции обращается в 0) и выводятся уравнения самих осей. Наконец, определяются главные моменты инерции сечения.
|
|
Табл.1
Вар. | Уравнения кривых | |||
3 x +4 | 80/ x -3 | 0,25 x 2-2x+6 | 12ln(x -4) | |
1,5 x +8 | 125/(x +1) | 0,09 x 2-2 x +12 | 6ln(x -3) | |
-5 x 2+20 x -2 | 15sin(x -1,5) | 12-2,5 x | e x -3 | |
-4 x 2+12 x +4 | 10sin(0,7 x -1) | -0,75 x +6 | e0,75 x -2 | |
6 x -3 | 5/ x +11 | 8sin(0,5 x) | ||
10 x -15 | 2/(x -2,5)+9 | 8cos(x -3) | ||
15sin(0,25 x 2) | -0,3 x +15 | 0,06 x 2+0,01 x +2 | 6log(x -5)+10 | |
120 x -650 | 6log(x -5)+10 | 0,05 x 2+1 | 15cos(0,25 x 2-6) |