МАЛЫЕ КОЛЕБАНИЯ ПРИЗМАТИЧЕСКОГО БРУСКА НА ЦИЛИНДРЕ > Полезные советы
Тысяча полезных мелочей    

МАЛЫЕ КОЛЕБАНИЯ ПРИЗМАТИЧЕСКОГО БРУСКА НА ЦИЛИНДРЕ

МАЛЫЕ КОЛЕБАНИЯ ПРИЗМАТИЧЕСКОГО БРУСКА НА ЦИЛИНДРЕ

Сазонова А.Д. Статья в формате PDF 502 KB

На цилиндрическую поверхность радиуса положен призматический брусок с прямоугольным поперечным сечением высоты 2b. Радиус инерции бруска вокруг оси, проходящей через его центр масс и параллельный оси бруска равен ic.

Взяв за параметр, определяющий положение бруска угол q его наклона к горизонту, выражаем через него кинетическую энергию T и потенциальную энергию П. По теореме Кёнига [1]:

 (1)

Здесь M - масса бруска, а  - его момент инерции относительно оси, проходящей через центр масс сечения.

 

Призматический брусок на цилиндрической поверхности

Чтобы вычислить скорость центра масс бруска Vc, возьмём начало координат в точке O касания бруска и цилиндра при равновесии. Так как при колебаниях брус катится без скольжения, то CB = OA = Rq. Для нахождения координаты центра масс (точки C), проектируем на координатные оси векторную сумму

тогда

 (2)

Дифференцируя формулы (2), найдём проекции вектора скорости  на оси координат [2]:

Таким образом, формула кинетической энергии (1) принимает вид:

Считая колебания малыми, можно предположить, что θ2 ≈ 0, тогда:

 (3)

Потенциальная энергия

 (4)

Определим постоянную C при условии, что П = 0, если θ = 0,

 или .

Введём константу C в формулу (4) и получим:

Полагая sinθ ≈ j, cosθ ≈ 0, получим:

 (5)

Вводя формулы (3) и (5) в уравнение Лагранжа, получим:

или 

(6)

Уравнение (6) представляет собой дифференциальное уравнение малых колебаний, циклическая частота которых и период колебаний τ определяются формулами:

 

Т.о. для малых колебаний призматического бруска на круговом цилиндре при отсутствии проскальзывания получено разрешающее уравнение колебательного процесса, определена циклическая частота и период колебаний.



О ФИЗИКЕ СЕЙСМИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

О ФИЗИКЕ СЕЙСМИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Рассматриваются процессы формирования и распространения сейсмического излучения на основе ньютоновской механики. В источниках излучения среда приобретает механический импульс, который распространяется в виде пакета, действующего на элементы среды с силой, равной производной импульса по времени передачи. ...

24 06 2026 5:44:44

ЯКОВЛЕВ ВАДИМ ИВАНОВИЧ

ЯКОВЛЕВ ВАДИМ ИВАНОВИЧ Статья в формате PDF 114 KB...

21 06 2026 2:22:15

Поливариантная модель первичной сукцессии растительности на экотопически гетерогенной территории (на примере карьеров лесотундры)

Поливариантная модель первичной сукцессии растительности на экотопически гетерогенной территории (на примере карьеров лесотундры) На примере самозарастания песчаных карьеров разработана модель, описывающая формирование растительности в ходе первичной сукцессии на территории со сложным рельефом поверхности и соседством контрастных экотопов. ...

17 06 2026 1:59:39

ЮРИДИЧЕСКАЯ ПРИРОДА «ЗОЛОТОЙ АКЦИИ»

ЮРИДИЧЕСКАЯ ПРИРОДА «ЗОЛОТОЙ АКЦИИ» Статья в формате PDF 106 KB...

14 06 2026 20:35:59

К НАУЧНОМУ ИЗУЧЕНИЮ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ МИРОВ

К НАУЧНОМУ ИЗУЧЕНИЮ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ МИРОВ Рассмотрено понятие параллельного мира. Выявлены опытные основания его существования. Предсказано пpaктическое использование иных измерений в решении физико-технических проблем, в медицине, трaнcпорте, левитации и проскопии. ...

05 06 2026 1:33:25

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИДАКТИКИ ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИДАКТИКИ ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ Статья в формате PDF 164 KB...

03 06 2026 12:33:57

ТРАНСФОРМАЦИЯ МЕРЗЛОТНЫХ КОМПОНЕНТОВ ЭКОСИСТЕМ ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

ТРАНСФОРМАЦИЯ МЕРЗЛОТНЫХ КОМПОНЕНТОВ ЭКОСИСТЕМ ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ Экспериментальные исследования на участке распространения пород ледового комплекса выявили увеличение глубины сезонного протаивания и повышение температуры грунтов на прилегающей к железной дороге просеке. Установлено поднятие верхней границы многолетнемерзлых пород под высокой насыпью и низкой насыпью с теплоизолирующим материалом, отсыпанных в зимний сезон. Отмечено формирование чаши протаивания при отсыпке нулевой насыпи в теплый период с удалением сезонноталого слоя в её основания. Предложены мероприятия обеспечивающие устойчивость земляного полотна. ...

30 05 2026 18:32:57

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД НА АВТОМОЙКЕ

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД НА АВТОМОЙКЕ Статья в формате PDF 254 KB...

25 05 2026 23:24:25

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 ::