je dána vzdáleností od pólu pohybu πb

Podobné dokumenty
Kolmost rovin a přímek

5 Poměr rychlostí autobusu a chodce je stejný jako poměr drah uražených za 1 hodinu: v 1 = s 1

STACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE

F (x, h(x)) T (g)(x) = g(x)

Goniometrie a trigonometrie

KLASICKÁ MECHANIKA. Předmětem mechaniky matematický popis mechanického pohybu v prostoru a v čase a jeho příčiny.

A[a 1 ; a 2 ; a 3 ] souřadnice bodu A v kartézské soustavě souřadnic O xyz

Rovnice rovnováhy: ++ =0 x : =0 y : =0 =0,83

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2015

Šroubový pohyb rovnoměrný pohyb složený z posunutí a rotace. Šroubovice dráha hmotného bodu při šroubovém pohybu

2. Kinematika bodu a tělesa

Nejprve si připomeňme z geometrie pojem orientovaného úhlu a jeho velikosti.

l, l 2, l 3, l 4, ω 21 = konst. Proved te kinematické řešení zadaného čtyřkloubového mechanismu, tj. analyticky

13. cvičení z Matematické analýzy 2

1. Přímka a její části

Kinematika tuhého tělesa. Pohyb tělesa v rovině a v prostoru, posuvný a rotační pohyb

Kapitola 5. Seznámíme se ze základními vlastnostmi elipsy, hyperboly a paraboly, které

Průřezové charakteristiky základních profilů.

FYZIKÁLNÍ MODEL KYVADLA NA VOZÍKU

Graf závislosti dráhy s na počtu kyvů n 2 pro h = 0,2 m. Graf závislosti dráhy s na počtu kyvů n 2 pro h = 0,3 m

B. MECHANICKÉ KMITÁNÍ A VLNĚNÍ

Mgr. Tomáš Kotler. I. Cvičný test 2 II. Autorské řešení 7 III. Klíč 15 IV. Záznamový list 17

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ PRŮVODCE GB01-P03 MECHANIKA TUHÝCH TĚLES

Derivace goniometrických. Jakub Michálek,

POHYB SPLAVENIN. 8 Přednáška

Zápočtová písemka z Matematiky III (BA04) skupina A

4. Statika základní pojmy a základy rovnováhy sil

Počty testových úloh

Definice funkce tangens na jednotkové kružnici :

Ing. Oldřich Šámal. Technická mechanika. kinematika

CVIČNÝ TEST 19. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Kateřina Nováková. II. Autorské řešení 5 III. Klíč 13 IV. Záznamový list 15

Moravské gymnázium Brno s.r.o. Mgr. Věra Jeřábková, Mgr. Marie Chadimová. Matematika, Goniometrické funkce v pravoúhlém trojúhelníku

Matematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2018) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené

Mechanika - kinematika

Mechanika II.A První domácí úkol

JEDNOTKY. E. Thöndel, Ing. Katedra mechaniky a materiálů, FEL ČVUT v Praze. Abstrakt

CVIČENÍ č. 10 VĚTA O ZMĚNĚ TOKU HYBNOSTI

Zadání. Goniometrie a trigonometrie

Analytická geometrie lineárních útvarů

b) Maximální velikost zrychlení automobilu, nemají-li kola prokluzovat, je a = f g. Automobil se bude rozjíždět po dobu t = v 0 fg = mfgv 0

Projekty - Vybrané kapitoly z matematické fyziky

Mechanika II.A Třetí domácí úkol

Fyzika 1 - rámcové příklady Kinematika a dynamika hmotného bodu, gravitační pole

[obrázek γ nepotřebujeme, interval t, zřejmý, integrací polynomu a per partes vyjde: (e2 + e) + 2 ln 2. (e ln t = t) ] + y2

F n = F 1 n 1 + F 2 n 2 + F 3 n 3.

Petr Hasil. Prvákoviny c Petr Hasil (MUNI) Úvod do infinitezimálního počtu Prvákoviny / 57

Cvičné texty ke státní maturitě z matematiky

Kinematika. Tabulka 1: Derivace a integrály elementárních funkcí. Funkce Derivace Integrál konst 0 konst x x n n x n 1 x n 1.

Zavedeme-li souřadnicový systém {0, x, y, z}, pak můžeme křivku definovat pomocí vektorové funkce.

BIOMECHANIKA KINEMATIKA

Syntetická geometrie I

Základní pojmy Rovnoměrný přímočarý pohyb Rovnoměrně zrychlený přímočarý pohyb Rovnoměrný pohyb po kružnici

Matematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2016) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené

Příklady z teoretické mechaniky pro domácí počítání

Zakřivený nosník. Rovinně zakřivený nosník v rovinné úloze geometrie, reakce, vnitřní síly. Stavební statika, 1.ročník bakalářského studia

VZOROVÝ TEST PRO 2. ROČNÍK (2. A, 4. C)

2.5 Rovnováha rovinné soustavy sil

Skládání kmitů

Mgr. Tomáš Kotler. I. Cvičný test 2 II. Autorské řešení 6 III. Klíč 15 IV. Záznamový list 17

1 Rozdělení mechaniky a její náplň

CVIČNÝ TEST 18. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Kateřina Nováková. II. Autorské řešení 6 III. Klíč 13 IV. Záznamový list 15

Derivace goniometrických funkcí

ω=2π/t, ω=2πf (rad/s) y=y m sin ωt okamžitá výchylka vliv má počáteční fáze ϕ 0

Požadavky k opravným zkouškám z matematiky školní rok

VIDEOSBÍRKA DERIVACE

Matematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2017) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené

Matematika 1. 1 Derivace. 2 Vlastnosti a použití. 3. přednáška ( ) Matematika 1 1 / 16

CVIČNÝ TEST 3. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Zdeňka Strnadová. II. Autorské řešení 7 III. Klíč 17 IV. Záznamový list 19

KINEMATIKA HMOTNÉHO BODU. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Mechanika - 1. ročník

Příloha-výpočet motoru

Syntetická geometrie I

FYZIKA I. Rovnoměrný, rovnoměrně zrychlený a nerovnoměrně zrychlený rotační pohyb

Vektory II. Předpoklady: Umíme už vektory sčítat, teď zkusíme opačnou operací rozklad vektoru na složky.

2. ANALYTICKÁ GEOMETRIE V PROSTORU Vektory Úlohy k samostatnému řešení... 21

Obr. 9.1 Kontakt pohyblivé části s povrchem. Tomuto meznímu stavu za klidu odpovídá maximální síla, která se nezývá adhezní síla,. , = (9.

CVIČNÝ TEST 29. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Kateřina Nováková. II. Autorské řešení 6 III. Klíč 15 IV. Záznamový list 17

Řešení úloh 1. kola 47. ročníku fyzikální olympiády. Kategorie C. t 1 = v 1 g = b gt t 2 =2,1s. t + gt ) 2

Černá díra. Pavel Provinský. 4. března 2013

4.3.4 Základní goniometrické vzorce I

GE - Vyšší kvalita výuky CZ.1.07/1.5.00/

VIDEOSBÍRKA DERIVACE

Eukleidovský prostor a KSS Eukleidovský prostor je bodový prostor, ve kterém je definována vzdálenost dvou bodů (metrika)

Betonové konstrukce (S) Přednáška 3

11. VEKTOROVÁ ALGEBRA A ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ. u. v = u v + u v. Umět ho aplikovat při

Variace Goniometrie a trigonometrie pro studijní obory

Úloha č. 1 pomůcky Šíření tepla v ustáleném stavu základní vztahy

ŠROUBOVICE. 1) Šroubový pohyb. 2) Základní pojmy a konstrukce

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Petr Šafařík 21,5. 99,1kPa 61% Astrofyzika Druhý Třetí

TENSOR NAPĚTÍ A DEFORMACE. Obrázek 1: Volba souřadnicového systému

Systematizace a prohloubení učiva matematiky. Učebna s dataprojektorem, PC, grafický program, tabulkový procesor. Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

6 Skalární součin. u v = (u 1 v 1 ) 2 +(u 2 v 2 ) 2 +(u 3 v 3 ) 2

Pružnost a plasticita II

Analytická geometrie přímky, roviny (opakování středoškolské látky) = 0. Napište obecnou rovnici. 8. Jsou dány body A [ 2,3,

Základní topologické pojmy:

ITO. Semestrální projekt. Fakulta Informačních Technologií

Řešení úloh 1. kola 59. ročníku fyzikální olympiády. Kategorie D Autor úloh: J. Jírů

Funkce kotangens. cotgα = = Zopakuj všechny části předchozí kapitoly pro funkci kotangens. B a

. 1 x. Najděte rovnice tečen k hyperbole 7x 2 2y 2 = 14, které jsou kolmé k přímce 2x+4y 3 = 0. 2x y 1 = 0 nebo 2x y + 1 = 0.

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ PRŮVODCE GB01-P01 KINEMATIKA HMOTNÉHO BODU

Transkript:

7_kpta Tyč tvaru le obrázku se pohybuje v rohu svislé stěny tak, že bo A se o rohu (poloha A 0 ) vzaluje s konstantním zrychlením a A 1. m s. Počáteční rychlost bou A byla nulová. Bo B klesá svisle olů. Počáteční poloha tyče je svislá s boem A právě v rohu (poloha A 0 ) a boem B ve výšce Určete:. m na rohem. 1) Rychlost a zrychlení bou B v okamžiku, ky bo A narazí na zarážku ve vzálenosti b 1. m o rohu. ) Rychlost a zrychlení bou C, který je koncovým boem návarku élky 0. m na tyči (viz.obr.). Rešení pomocí pólu pohybu Rychlost všech boů tělesa v aném okamžiku je ána úhlovou rychlostí při rotaci kolem pólu pohybu. Rychlost bou je ána vzáleností o pólu pohybu πb πb b ω π πb ( 1.1) Úhlovou rychlost lze určit z obvoové rychlosti bou A πa b ω π πa ( 1.) Jelikož se bo A pohybuje pohybem rovnoměrně zrychleným, lze obvoovou rychlost bou A v ok amžiku, k y osáhne vzálenosti b, určit ze vztahu pro rovnoměrně zrychlený pohyb. b 1 a At a A t Dosazením lze eliminovat čas a rychlost lze určit jako: b a A což lze osait za úhlovou rychlost pólu pohybu 1. ω π ( 1.) πa

Vzálenosti o pólu pohybu lze určit i pomocí goniometrických funkcí. Nejprve určeme úhel sklonu tyče φ acos b φ 56.944 Vzálenost o pólu pohybu π o bou B lze určit tey. πb cos( φ) πb 1. m Vzálenost o pólu pohybu π o bou A rovněž πa sin( φ) πa 1.844 m Po osazení o 1. a 1.1 ostáváme πb v πa B 1.104 m s Vzálenost πc je nutno určit složením úhlu ϕ a β, ke β atan...úhel mezi osou tyče a spojnicí boů A-C Vzálenost AC je potom tey možno určit z pravoúhlého trojúhelníku AC + Ke πc lze určit z álšího pravoúhlého trojúhelníku: πc ( ACcos( φ + β) ) + ( πa ACsin( φ + β) ) πc 0.91 m Dosazením o 1. ostaneme vzroce pro rychlost bou C: vc πa πc vc 0.847 m s Pozn. Pólovou konstrukcí lze zjistit pouze rychlosti jenotlivých bou telesa!!!!! Rešení pomocí pólu pohybu Rešení záklaním rozklaem pohybu

Vektor rychlosti bou B lze složit vektorým součtem vektoru posunutí tělesa a rotace bou B okolo A A + A Což znamená součet ve vou kartézských souřanicích: Osa x 0 A sin( φ) Osa y A cos( φ) Oku vyplývá A sin( φ) v tan( φ) B 1.104 m s Obvoová rychlost rotace bou B okolo A A je ána úhlovou rychlostí rotace bou B okolo bou A na rameni : ω A A sin( φ) (.1) Vektor rychlosti bou C je vektorým součtem posunutí a rotace okolo A - v CA v C + v CA (.) přicemž rychlost plynoucí z rotace okolo bou A lze přepocítat z úhlové rychlosti okolo bou A (.1). v CA ω A AC Vzhleem k tomu, že A z přechozího přípau (.1), můžeme v sin( φ) CA určit jako: v CA sin( φ) AC Vektorový součet. je navíc nutno rozložit o složek x a y v Cx v CA sin( φ + β) v Cx 0.748 m s v Cy v CA cos( φ + β) v Cy 0.98 m s Velikost vekotru lze vypočítat opět Pythagorovou větou: v C v Cx + v Cy v C 0.847 m s

Vektor zrychlení bou B je vektorým souctem vektoru zrychlení plynoucího z posuvu a A a složek normálového a nba a tecného zrychlení a tba plynoucí z rotace bou B okolo bou A a B a A + a nba + a tba Opet pro ve kartézské souranice platí: Osa x 0 a A a tba sin( φ) + a nba cos( φ) (.) Osa y a B 0 + a tba cos( φ) + a nba sin( φ) (.4) Normálové zrychlení plynoucí z rotace bou B okolo A je áno úhlovou rychlostí rotace okolo A a nba ω A Po osazení z.1 a nba a sin( φ) nba 1.864 m s Tecné zrychlení lze urcit z vektorového souctu. a A + a nba cos( φ) a tba a sin( φ) tba.645 m s Dosazením o.4 mužeme konecne urcit velikost zrychlení bou B: a B 0 + a tba cos( φ) + a nba sin( φ) a B.004 m s Připomeňme opět, že tečné zrychlení je áno úhlovým zrychlením rotace okolo bou A ε A na rameni a tba ε A (.5) ε A a tba ε A 1.0 1 s Vektor zrychlení bou C je obobně vektorovým součtem tří složek zrychlení a C a A + a tca + a nca (.6) Tecné zrychlení lze opet vyjárit z úhlového zrychlení tentorkát na rameni AC a tca ε A AC Doszeno z.5: a tca a tba AC a tca 1.44 m s

K vyjáření normálovému zrychlení můžeme opět využít úhlovou rychlost na rameni AC a nca ω A AC Vyjářeno z.1 je to: a nca AC a sin( φ) nca 0.947 m s Vektorovou rovnici.6 je pak nutno rozepsat o vou kartézských souřanic: a Cx a A + a nca cos( β + φ) a tca sin( β + φ) a Cx 0.7 m s a Cy a nca sin( β + φ) + a tca cos( β + φ) a Cy 1.9 m s a C a Cx + a Cy a C 1.41 m s Rešení záklaním rozklaem pohybu Rešení analytické pomocí erivace souranic Začneme vyjářením pozic bou A a B, bo A je án pozicí x A bo B pozicí y B, ty teď nebuou uvažovány jako konstanty, ale jako proměnné v čase. Z Pythagorovy věty platí: x A + y B Oku y B x A (.1) Pozor: b je ráha rovnoměrně zrychleného pohybu: x A 1 a At (.) jejíž erivace je rychlost bou A t x A proto, erivace ráhy bou B musí být rychlost bou B: t y B

Po osazení z. a.1 a zerivování: 1 4 a A t 4 1.5 Což lze zanést o grafu: 1 0.5 0 0.5 1 t čas, ky pozice bou A osáhne vzálenosti b mužeme určit z rovnice. t b t 1.414 s a A Čili rychlost bou B v čase t je 1.104 m. Zrychlení bou B je áno alší erivací v čase: s a B t Po erivaci platí: a B 4 a A t 6 4 1 4 a A t 4 1 4 a A t 4 0 0.5 1 1 a B 4 t Čili honota po osazení času činí a B t ( ).004 m s

Obě souřanice bou C lze opět vyjářit analyticky: x C x A ACcos( δ ) y C ACsin( δ ) Ke δ ( φ + β) acos Po osazení z. platí: x C x A 1 a At ACcosacos y C ACsin acos Znovu platí, že v Cx ( ) a A t + + β β a A t + β ( ) t x C v Cy t y C Po erivaci: a A t ACa A tsinβ + acos v Cx a A t v Cy 4 1 4 ACa A tcos β + acos 1 4 4 a A t Celková rychlost bou C v okamžiku t je tey: v C ( ) v Cy v Cx t + v C 0.847 m s Zrychlení bou C lze opet urcit alší erivací: a Cx t v Cx a Cy t v Cy Po proveení erivace: ACa A sinβ + acos a Cx a A 4 1 4 a A t ACa A t cos β + acos 4 4 1 a A t ACa A t 4 sin β + acos 1 a A t 4 4 a A t

a Cy ACa A t sin β + acos 4 4 1 a A t ACa A cos β + acos 1 4 4 a A t ACa A t 4 cos β + acos 1 4 4 a A t Celkové zrychlení bou C v okamžiku t je tey: a C ( ) a Cy a Cx t + a C 1.41 m s Rešení analytické pomocí erivace souranic