ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕПОДВИЖНОЙ ЦЕНТРОИДЫ В УСЛОВИЯХ ЗАДАЧИ П.В. МАКОВЕЦКОГО
В книге П.В. Маковецкого «Смотри в корень» сформулирована задача о качении без скольжения тела правильной геометрической формы при заданной прямолинейной траектории его фиксированной точки. Её решение оказалось непосильным для автора. Приводится решение этой задачи на основе теории плоского движения твердого тела.
Задано уравнение контура тела (подвижной центроиды) vp = vp(up) в системе координат uO′v, жестко скрепленной с телом, и уравнение траектории точки A(uA, vA)yA = yA(xA) в неподвижной системе xOy (рис. 1). Требуется определить неподвижную центроиду.
Рис. 1
Угол ξ поворота подвижной системы uO′v относительно неподвижной xOy
Это выражение является разрешающим, с помощью которого устанавливается связь между положениями точки А и мгновенного центра вращения точки Р. Используем выражение радиуса кривизны траектории точки А
где rA - мгновенный радиус точки А. Диаметр круга Лагира (Sp - длина дуги центроид), угол между мгновенным радиусом точки А и общей нормалью к центроидам
С учетом того, что
имеем
Признаком экстремума неподвижной центроиды является равенство нулю первой производной . Признаком точки перегиба является равенство нулю второй производной . Координаты произвольной точки тела определяютcя по формулам
Рассмотрены случаи, когда точка А движется по прямой yA = const (ρA = ∞) и контур тела ограничен прямыми .
Пример 1. Качение правильного треугольника при (рис. 2). Известна сторона треугольника a = 3 см. При наличии симметрии достаточно построить один из «ухабов» (они повторяются). Из рисунка видно, что имеет место подрезание.
Пример 2. Качение четырехугольника произвольной формы при yA = 5,3 см (рис. 3). Заданы размеры: U1 = 55,26°; U2 = 24,44°; U3 = 58,18°; U4 = 35,73°; BC = 6,45 см; CD = 5 см; DE = 4 см; BE = 6 см. Подрезание также имеется. Ясно, что оно имеет место при условии, когда внутренний угол при вершине контура (в общем случае, угол между сопряженными в ней касательными) не превышает 90°.
Отметим следующее.
1. Получено общее решение задачи П.В. Маковецкого о качении без скольжения тел произвольной формы при движении фиксированной точки по заданной траектории.
2. Подтверждено отмеченное автором наличие подрезания, возникающего из-за геометрической несовместимости габаритной полосы движения тела и неподвижной центроиды, установлено условие его появления.
3. В решении задачи, возможно, кроется разгадка строительства египетских пирамид, когда тяжелые плиты вручную поднимались по «подкатным» путям, обеспечивающим траектории центров тяжести плит с небольшими углами наклона к горизонтали.
4. Выполненное решение может быть положено в основу проектирования зубчатых передач, в которых отсутствует трение скольжения, приводящее к преждевременному износу существующих пар с эвольвентным зацеплением.
Рис. 2
Рис. 3
Статья в формате PDF
265 KB...
23 03 2026 3:12:41
Статья в формате PDF
127 KB...
21 03 2026 6:18:59
Статья в формате PDF
205 KB...
20 03 2026 5:47:43
Статья в формате PDF
115 KB...
18 03 2026 11:21:13
Статья в формате PDF
123 KB...
17 03 2026 1:32:20
Статья в формате PDF
124 KB...
15 03 2026 6:52:40
Установлен факт защитного влияния нового бионического режима импульсно-гипоксических адаптаций на восстановительные процессы коры мозга после удаления внутричерепных опухолей у нейрохирургических больных. Механизмом протекции мозга от рецидива злокачественных опухолей может быть согласование ритмов энергопродукции и энергопотрeбления в процессе формирования адаптации.
...
14 03 2026 15:39:16
Статья в формате PDF
119 KB...
13 03 2026 17:40:21
Статья в формате PDF
432 KB...
12 03 2026 11:45:11
Статья в формате PDF
121 KB...
11 03 2026 0:19:56
Статья в формате PDF
125 KB...
09 03 2026 23:56:28
Статья в формате PDF
109 KB...
07 03 2026 17:28:19
Статья в формате PDF
503 KB...
06 03 2026 1:49:50
Статья в формате PDF
122 KB...
05 03 2026 17:33:47
Статья в формате PDF
106 KB...
04 03 2026 10:18:20
Статья в формате PDF
94 KB...
03 03 2026 6:37:51
Статья в формате PDF
133 KB...
02 03 2026 13:30:56
Статья в формате PDF
112 KB...
28 02 2026 12:18:42
Статья в формате PDF
111 KB...
27 02 2026 5:44:57
Статья в формате PDF
141 KB...
26 02 2026 15:45:21
Статья в формате PDF
807 KB...
25 02 2026 8:47:50
Информационное поле живой матери создается природой, природа адаптирует это поле, обучает окружающему мирозданию и формирует, передает, самоорганизующейся живой материи.
...
24 02 2026 12:36:18
Статья в формате PDF
102 KB...
23 02 2026 20:16:46
Статья в формате PDF
235 KB...
22 02 2026 10:41:46
Статья в формате PDF
188 KB...
21 02 2026 17:49:14
Статья в формате PDF
133 KB...
20 02 2026 13:18:48
Статья в формате PDF
121 KB...
19 02 2026 2:53:49
Статья в формате PDF
298 KB...
18 02 2026 16:43:46
Статья в формате PDF
102 KB...
17 02 2026 6:47:35
Статья в формате PDF
209 KB...
16 02 2026 9:16:54
Статья в формате PDF
325 KB...
15 02 2026 19:36:45
На примере самозарастания песчаных карьеров Ленобласти рассматривается гипотеза преимущественного поселения растений-колонистов в «safe sites» – микроместообитаниях, наиболее благоприятных для растений.
...
14 02 2026 2:17:36
Статья в формате PDF
121 KB...
12 02 2026 15:20:23
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
