Выразим Т1 из уравнения (3)
Выразим Т2 из уравнения (5)
Выразим Т3 из (*):
3. Используя кинематические формулы, найти скорости грузов, угловые скорости блоков и пути, пройденные грузами спустя время τ после начала движения.
Т.к. движение равноускоренное, запишем основные уравнения кинематики для движущихся тел:
По условию
Уравнения примет вид для тела ;
Для тела ;
Угловые скорости блоков связаны с угловыми ускорениями соотношением:
Откуда:
Используя закон изменения механической энергии, найти скорости грузов и угловые скорости блоков в тот момент, когда пути, пройденные грузами, составят значения, найденные в п. 3
Закон сохранения энергии имеет вид:
где DЕ – изменение механической энергии, АFтр – работа силы трения, АFвнеш – работа внешних сил.
Полная механическая энергия Е складывается из кинетической энергии Екин и потенциальной Епот:
Кинетическая энергия – это кинетическая энергия груза и кинетическая энергия блока:
или
Для груза закон сохранения энергии имеет вид:
|
|
- | , где Е1 – полная механическая энергия груза в положении 1, Е2 – полная механическая энергия груза в положении 2, АFтр – работа силы треня, Ат1 – работа силы натяжения нити. Выразим |
Из рис. видно, что
По аналогии запишем закон сохранения энергии для груза :
м |
Для блоков можно записать j,
где - момент сил, действующих на блок, j - угол поворота блока (j = )
Для блока можно записать:
Для блока :