Matematické Fórum


1. 8. 2026 (L) Fórum bude brzy uzavřeno 😿

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 21. 04. 2021 12:05 — Editoval Desur (21. 04. 2021 12:34)

Desur
Zelenáč
Příspěvky: 3
Reputace:   
 

Matematické kyvadlo o dvou HB

Dobrý den,

mohl by mi prosím někdo pomoc při řešení úlohy matematického kyvadlo o dvou HB bodech, protože musím mít v postupu někde chybu? Na kyvadle o nehmotné tyči délky l jsou umístěny dva HB, jeden v neznáme vzdálenosti r a druhý HB kótovaný ke konci tyče l. Úkolem je vypočítat vzdálenost r1 a r2, aby byla doba kmitu T.
Dáno: m1, m2, T, g, φ s předpokladem malých kmitů > φ=<+-5°

Při svém řešení jsem použil podmínky dynamické rovnováhy ve směru tečny a normály, kde jsem z tečného směru určil VPR ve tvaru m1*r1*α+m2*l*α-m1*g*sinφ-m2*g*sinφ=0, pomocí toho jsem linearizoval úhel pro malé kmity sinφ=φ a upravil rovnici na tvar α-φ*g*((m1+m2)/(m1*r1+m2*l))=0 a určil, že Ω=((g*(m1+m2)/(m1*r1+m2*l))^(-1/2), kde jsem z výrazu T=2pi/Ω určil r1. Ovšem při nejasnosti krz vzdálenost r2 (r2 se nerovná l-r1) jsem se dozvěděl, že má vyjít kvadratická rovnice kde r1 a r2 jsou kořeny rovnice, tudíž r1 a r2 jsou hodnoty pro r, kdy je požadovaná doba kmitu T. Tudíž musím mít někde chybu při řešení VPR a nejspíše jsem se na příklad nekoukal jako soustavu dvou HB a v současné chvíli jsem natolik zmatený, že nevím kde mám chybu a jak bych měl postupovat při výpočtu.

Předem děkuji za případné rady.

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) Desur)

#2 21. 04. 2021 14:10

Richard Tuček
Místo: Liberec
Příspěvky: 1273
Reputace:   20 
Web
 

Re: Matematické kyvadlo o dvou HB

Co takhle zkusit 2 hmotné body nahradit jedním. Pokud známe vzdálenosti a hmotnosti, určíme těžiště.

Offline

 

#3 21. 04. 2021 14:40

zdenek1
Administrátor
Místo: Poděbrady
Příspěvky: 12436
Reputace:   897 
Web
 

Re: Matematické kyvadlo o dvou HB

↑ Desur:
Tvoje chyba je v tom, že předpokládáš, že zrychlení bodů $m_1$ a $m_2$ jsou stejná. Což nejsou. Stejná jsou úhlová zrychlení.

Nejjednodušší bude použít pohybovou rovnici pro otáčivý pohyb: $M=I\ddot\alpha$. Dostaneš
$-m_2gl\sin\alpha-m_1gr\sin\alpha=(m_2l^2+m_1r^2)\ddot\alpha$ a po linearizaci
$(m_2l^2+m_1r^2)\ddot\alpha+g(m_2l+m_1r)\alpha=0$

a máme $\omega^2=\frac{g(m_2l+m_1r)}{m_2l^2+m_1r^2}$

Zbytek jsou počty, ale nic hezkého m nevychází.


Pořádek je pro blbce, inteligent zvládá chaos!

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson