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Механика.Методика решения задач

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Ƚɥɚɜɚ 7. Ɂɚɤɨɧɵ ɫɨɯɪɚɧɟɧɢɹ ɦɨɦɟɧɬɚ ɢɦɩɭɥɶɫɚ ɢ ɦɟɯɚɧɢɱɟɫɤɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ

261

Ɋɟɲɟɧɢɟ

I. ȼɵɛɟɪɟɦ ɨɫɢ ɞɟɤɚɪɬɨɜɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬ ɬɚɤ, ɤɚɤ ɩɨɤɚɡɚɧɨ ɧɚ ɪɢɫ. 7.18. Ʉɚɬɨɤ ɭɱɚɫɬɜɭɟɬ ɜ ɞɜɭɯ ɞɜɢɠɟɧɢɹɯ – ɜɪɚɳɟɧɢɢ ɜɨɤɪɭɝ ɜɟɪɬɢɤɚɥɶɧɨɣ ɨɫɢ Z ɫ ɭɝɥɨɜɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɶɸ Z ɢ ɜɨɤɪɭɝ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɨɣ ɝɟɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɨɫɢ AA' ɫ ɭɝɥɨɜɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɶɸ Z1. ɇɚɩɪɚɜɥɟɧɢɹ ɭɝɥɨɜɵɯ ɫɤɨɪɨɫɬɟɣ ɩɨɤɚɡɚɧɵ ɧɚ ɪɢɫ. 7.18. ɇɟɩɨɞɜɢɠɧɨɣ ɨɫɬɚɟɬɫɹ ɬɨɱɤɚ ɤɪɟɩɥɟɧɢɹ ɤɚɬɤɚ ɤ ɜɟɪɬɢɤɚɥɶɧɨɣ ɨɫɢ – ɬɨɱɤɚ C.

Z

A

C

R

A'

 

Z

mg

Z1

 

N

 

Y

 

X

 

 

Ɋɢɫ. 7.18

 

 

 

ɇɚ ɤɚɬɨɤ ɞɟɣɫɬɜɭɸɬ ɫɢɥɚ ɬɹɠɟɫɬɢ mg, ɫɢɥɚ ɪɟɚɤɰɢɢ ɨɩɨɪɵ N ɢ ɫɢɥɚ ɪɟɚɤɰɢɢ ɫɨ ɫɬɨɪɨɧɵ ɜɟɪɬɢɤɚɥɶɧɨɣ ɨɫɢ, ɩɪɢɥɨɠɟɧɧɚɹ ɜ ɬɨɱɤɟ ɋ (ɧɟ ɢɡɨɛɪɚɠɟɧɧɚɹ ɧɚ ɪɢɫ. 7.18). Ȼɭɞɟɦ ɫɱɢɬɚɬɶ ɫɬɟɪɠɟɧɶ, ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ ɤɨɬɨɪɨɝɨ ɤɚɬɨɤ ɤɪɟɩɢɬɫɹ ɤ ɜɟɪɬɢɤɚɥɶɧɨɣ ɨɫɢ, ɧɟɜɟɫɨɦɵɦ. ɉɨ ɭɫɥɨɜɢɸ ɡɚɞɚɱɢ ɰɢɥɢɧɞɪɢɱɟɫɤɢɣ ɤɚɬɨɤ ɞɜɢɠɟɬɫɹ ɛɟɡ ɩɪɨɫɤɚɥɶɡɵɜɚɧɢɹ, ɷɬɨ ɨɡɧɚɱɚɟɬ, ɱɬɨ ɬɨɥɳɢɧɚ ɤɚɬɤɚ ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɨ ɦɟɧɶɲɟ ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɹ R ɨɬ ɤɚɬɤɚ ɞɨ ɜɟɪɬɢɤɚɥɶɧɨɣ ɨɫɢ ɜɪɚɳɟɧɢɹ. Ɍɪɟɧɢɟɦ ɤɚɱɟɧɢɹ, ɜɨɡɧɢɤɚɸɳɢɦ ɩɪɢ ɧɟɭɩɪɭɝɢɯ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɹɯ, ɩɪɟɧɟɛɪɟɝɚɟɦ. ɉɨ ɭɫɥɨɜɢɸ ɡɚɞɚɱɢ ɬɪɟɛɭɟɬɫɹ ɧɚɣɬɢ ɩɨɥɧɭɸ ɫɢɥɭ ɞɚɜɥɟɧɢɹ ɤɚɬɤɚ ɧɚ ɨɩɨɪɧɭɸ ɩɥɢɬɭ, ɤɨɬɨɪɚɹ ɜ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ ɬɪɟɬɶɢɦ ɡɚɤɨɧɨɦ ɇɶɸɬɨɧɚ ɪɚɜɧɚ ɩɨ ɦɨɞɭɥɸ ɫɢɥɟ ɧɨɪɦɚɥɶɧɨɣ ɪɟɚɤɰɢɢ ɨɩɨɪɧɨɣ ɩɥɢɬɵ N, ɞɟɣɫɬɜɭɸɳɟɣ ɧɚ ɤɚɬɨɤ.

II. Ɉɬɥɢɱɧɵɟ ɨɬ ɧɭɥɹ ɦɨɦɟɧɬɵ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɬɨɱɤɢ C ɢɦɟɸɬ ɞɜɟ ɫɢɥɵ – ɫɢɥɚ ɬɹɠɟɫɬɢ Mmg ɢ ɫɢɥɚ ɧɨɪɦɚɥɶɧɨɣ ɪɟɚɤɰɢɢ ɫɨ ɫɬɨ-

ɪɨɧɵ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɨɣ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ M N . Ɂɚɩɢɲɟɦ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɦɨ-

ɦɟɧɬɨɜ ɞɥɹ ɤɚɬɤɚ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɬɨɱɤɢ C ɤɪɟɩɥɟɧɢɹ ɤɚɬɤɚ ɤ ɜɟɪɬɢɤɚɥɶɧɨɣ ɨɫɢ:

dL

M N Mmg .

(7.105)

dt

 

 

262 ɆȿɏȺɇɂɄȺ. ɆȿɌɈȾɂɄȺ Ɋȿɒȿɇɂə ɁȺȾȺɑ

ɉɪɢ ɤɚɱɟɧɢɢ ɤɚɬɤɚ ɩɨ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɨɣ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɟ ɢɡɦɟɧɟɧɢɟ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɹ ɟɝɨ ɨɫɢ, ɱɬɨ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬ

ɢɡɦɟɧɟɧɢɟ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɹ ɜɟɤɬɨɪɚ ɦɨɦɟɧɬɚ ɢɦ-

Z1

Lxy

ɩɭɥɶɫɚ. Ƚɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɚɹ ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɳɚɹ ɦɨ-

ɦɟɧɬɚ ɢɦɩɭɥɶɫɚ LXY (ɫɦ. ɪɢɫ. 7.19) ɩɨɜɨɪɚ-

Z

 

ɱɢɜɚɟɬɫɹ ɜɨɤɪɭɝ ɨɫɢ Z (ɫɦ. ɪɢɫ. 7.20), ɚ ɜɟɪ-

 

 

ɬɢɤɚɥɶɧɚɹ ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɳɚɹ LZ ɨɫɬɚɟɬɫɹ ɧɟɢɡ-

Lz

L

ɦɟɧɧɨɣ:

 

 

 

Ɋɢɫ. 7.19

dL

dLXY dLZ dLXY .

(7.106)

 

 

 

 

 

Lxy(t)

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

Lxy(t)

 

dD

 

 

 

 

 

 

 

Lxy(t+dt)

dLxy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lxy(t+dt)

 

 

 

 

Ɋɢɫ. 7.20

 

 

Ɇɨɦɟɧɬɵ ɫɢɥɵ ɬɹɠɟɫɬɢ

Mmg ɢ ɫɢɥɵ ɧɨɪɦɚɥɶɧɨɣ ɪɟɚɤɰɢɢ

ɨɩɨɪɧɨɣ ɩɥɢɬɵ M N ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɬɨɱɤɢ C ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɵ ɜ ɩɪɨɬɢɜɨ-

ɩɨɥɨɠɧɵɯ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɹɯ ɜɞɨɥɶ ɨɫɢ Y (ɫɦ. ɪɢɫ. 7.18). ɋɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ, ɞɥɹ ɜɟɥɢɱɢɧɵ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɨɣ ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɳɟɣ ɦɨɦɟɧɬɚ ɢɦɩɭɥɶɫɚ LXY ɫ ɭɱɟɬɨɦ (7.105) ɢ (7.106) ɦɨɠɧɨ ɡɚɩɢ-

ɫɚɬɶ:

dLXY

 

M N Mmg

 

RN Rmg .

(7.107)

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

ɉɨɫɤɨɥɶɤɭ ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɳɚɹ ɦɨɦɟɧɬɚ ɢɦɩɭɥɶɫɚ LXY ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɚ ɜɞɨɥɶ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɨɣ ɝɟɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɨɫɢ ɤɚɬɤɚ AA', ɬɨ ɜ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬ-

ɜɢɢ ɫ ɮɨɪɦɭɥɨɣ (6.30) Ƚɥɚɜɵ 6:

 

LXY J0Z1 .

(7.108)

ȼ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ ɭɫɥɨɜɢɟɦ ɡɚɞɚɱɢ ɤɚɱɟɧɢɟ ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ ɛɟɡ ɩɪɨɫɤɚɥɶɡɵɜɚɧɢɹ, ɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ, ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɬɨɱɟɤ ɤɚɬɤɚ, ɫɨɩɪɢɤɚɫɚɸɳɢɯɫɹ ɫ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɨɣ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɶɸ, ɪɚɜɧɵ ɧɭɥɸ. ɋ ɞɪɭɝɨɣ

Ƚɥɚɜɚ 7. Ɂɚɤɨɧɵ ɫɨɯɪɚɧɟɧɢɹ ɦɨɦɟɧɬɚ ɢɦɩɭɥɶɫɚ ɢ ɦɟɯɚɧɢɱɟɫɤɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ

263

ɫɬɨɪɨɧɵ, ɜ ɫɢɥɭ ɩɪɢɧɰɢɩɚ ɫɭɩɟɪɩɨɡɢɰɢɢ ɞɜɢɠɟɧɢɣ, ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɷɬɢɯ ɬɨɱɟɤ ɫɤɥɚɞɵɜɚɟɬɫɹ ɢɡ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɜɪɚɳɟɧɢɹ ɜɨɤɪɭɝ ɜɟɪɬɢɤɚɥɶɧɨɣ ɨɫɢ ɢ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɜɪɚɳɟɧɢɹ ɜɨɤɪɭɝ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɨɣ ɨɫɢ ɤɚɬɤɚ. ɋɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ ɭɝɥɨɜɵɟ ɫɤɨɪɨɫɬɢ Z ɢ Z1 ɫɜɹɡɚɧɵ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɟɦ:

ZR Z1r

0 .

 

(7.109)

ɇɚɣɞɟɦ ɜɟɥɢɱɢɧɭ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɨɣ ɫɨ-

ɫɬɚɜɥɹɸɳɟɣ ɦɨɦɟɧɬɚ ɢɦɩɭɥɶɫɚ

LXY . ȼ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ ɪɢɫ. 7.20.

ɦɨɠɧɨ ɡɚɩɢɫɚɬɶ:

 

 

 

dLXY

 

 

LXYdD

LXYZ .

(7.110)

 

 

 

dt

 

 

dt

 

 

 

 

 

ȼ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɩɨɥɭɱɟɧɚ ɩɨɥɧɚɹ ɫɢɫɬɟɦɚ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ (7.107) – (7.110) ɞɥɹ ɧɚɯɨɠɞɟɧɢɹ N.

III. Ɋɟɲɚɹ ɫɢɫɬɟɦɭ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ (7.107) – (7.110) ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɜɟɥɢɱɢɧɵ ɫɢɥɵ ɧɨɪɦɚɥɶɧɨɣ ɪɟɚɤɰɢɢ ɨɩɨɪɧɨɣ ɩɥɢɬɵ, ɩɨɥɭɱɚɟɦ:

dLXY

 

 

J0

R

Z2

R N mg ,

(7.111)

 

 

 

 

dt

 

 

r

 

 

N

 

J0

Z2 mg .

 

(7.112)

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

ȼ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ ɬɪɟɬɶɢɦ ɡɚɤɨɧɨɦ ɇɶɸɬɨɧɚ ɢɫɤɨɦɚɹ ɩɨɥɧɚɹ ɫɢɥɚ ɞɚɜɥɟɧɢɹ ɤɚɬɤɚ ɧɚ ɨɩɨɪɧɭɸ ɩɥɢɬɭ ɪɚɜɧɚ ɩɨ ɦɨɞɭɥɸ ɫɢɥɟ ɧɨɪɦɚɥɶɧɨɣ ɪɟɚɤɰɢɢ ɨɩɨɪɧɨɣ ɩɥɢɬɵ N, ɞɟɣɫɬɜɭɸɳɟɣ ɧɚ ɤɚɬɨɤ (7.112).

 

 

 

 

 

Ɂɚɞɚɱɚ 7.9

 

 

Ƚɢɪɨɫɤɨɩ ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɹɟɬ ɫɨ-

 

ɛɨɣ

ɨɞɧɨɪɨɞɧɵɣ ɞɢɫɤ

ɪɚɞɢɭɫɨɦ

 

R = 5 ɫɦ ɢ ɦɚɫɫɨɣ m0,

ɡɚɤɪɟɩɥɟɧ-

,m0

ɧɵɣ ɧɚ ɧɟɜɟɫɨɦɨɦ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶ-

 

ɧɨɦ

ɫɬɟɪɠɧɟ,

ɨɪɢɟɧɬɢɪɨɜɚɧɧɨɦ

 

ɜɞɨɥɶ ɨɫɢ OO' (ɪɢɫ. 7.21). Ƚɢɪɨ-

 

ɫɤɨɩ

ɦɨɠɟɬ

ɜɪɚɳɚɬɶɫɹ

ɜɨɤɪɭɝ

m0

ɨɫɟɣ OO' ɢ CD. Ⱦɢɫɤ ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ

 

ɭɪɚɜɧɨɜɟɲɟɧ ɧɚ ɞɪɭɝɨɦ ɤɨɧɰɟ ɨɫɢ

 

OO' ɬɟɥɨɦ ɫ ɬɨɣ ɠɟ ɦɚɫɫɨɣ m0.

 

Ƚɢɪɨɫɤɨɩ ɪɚɫɤɪɭɬɢɥɢ ɜɨɤɪɭɝ ɫɨɛ-

 

ɫɬɜɟɧɧɨɣ ɨɫɢ OO' ɬɚɤ, ɱɬɨ ɨɧ ɞɟ-

 

ɥɚɟɬ

n = 50 ɨɛ./ɫ. Ɂɚɬɟɦ

ɤ

ɬɟɥɭ

Ɋɢɫ. 7.21

ɦɚɫɫɨɣ m0 ɩɨɞɜɟɫɢɥɢ

ɟɳɟ

ɨɞɧɨ

264 ɆȿɏȺɇɂɄȺ. ɆȿɌɈȾɂɄȺ Ɋȿɒȿɇɂə ɁȺȾȺɑ

ɬɟɥɨ ɦɚɫɫɨɣ m m0 /10 . ɇɚɣɬɢ ɩɟɪɢɨɞ ɜɪɚɳɟɧɢɹ ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ ɜɨɤɪɭɝ

ɨɫɢ CD, ɟɫɥɢ ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɟ l ɨɬ ɨɫɢ CD ɞɨ ɬɨɱɤɢ ɩɨɞɜɟɫɚ ɬɟɥɚ ɦɚɫɫɨɣ m0 (ɫɦ. ɪɢɫ. 7.21) ɪɚɜɧɨ 10 ɫɦ.

Ɋɟɲɟɧɢɟ

I. Ⱦɨ ɩɨɞɜɟɲɢɜɚɧɢɹ ɬɟɥɚ ɦɚɫɫɨɣ m ɝɢɪɨɫɤɨɩ ɭɪɚɜɧɨɜɟɲɟɧ, ɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ ɫɭɦɦɚ ɦɨɦɟɧɬɨɜ ɫɢɥɵ ɬɹɠɟɫɬɢ, ɞɟɣɫɬɜɭɸɳɟɣ ɧɚ ɞɢɫɤ ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ, ɢ ɫɢɥɵ ɧɚɬɹɠɟɧɢɹ ɧɢɬɢ ɩɨɞɜɟɫɚ ɬɟɥɚ ɦɚɫɫɨɣ m0 ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɬɨɱɤɢ ɩɟɪɟɫɟɱɟɧɢɹ ɨɫɟɣ ɜɪɚɳɟɧɢɹ OO' ɢ CD ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ ɪɚɜɧɚ ɧɭɥɸ. ȼ ɭɫɥɨɜɢɢ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɹ ɝɢɪɨɫɤɨɩ ɧɟ ɫɨɜɟɪɲɚɟɬ ɩɪɟɰɟɫɫɢɢ. ɉɨɫɥɟ ɩɨɞɜɟɲɢɜɚɧɢɹ ɬɟɥɚ ɦɚɫɫɨɣ m ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɟɬɫɹ ɦɨɦɟɧɬ ɫɢɥɵ ɧɚɬɹɠɟɧɢɹ ɧɢɬɢ ɩɨɞɜɟɫɚ, ɱɬɨ ɩɪɢɜɨɞɢɬ ɤ ɢɡɦɟɧɟɧɢɸ ɦɨɦɟɧɬɚ ɢɦɩɭɥɶɫɚ ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ. ɉɨɫɤɨɥɶɤɭ ɦɨɦɟɧɬ ɢɦɩɭɥɶɫɚ ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨ ɛɨɥɶɲɟ ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ ɦɨɦɟɧɬɚ ɫɢɥɵ ɧɚɬɹɠɟɧɢɹ ɧɢɬɢ ɩɨɞɜɟɫɚ, ɬɨ ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ ɦɟɞɥɟɧɧɨɟ ɢɡɦɟɧɟɧɢɟ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɹ ɦɨɦɟɧɬɚ ɢɦɩɭɥɶɫɚ ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ L – ɩɪɟɰɟɫɫɢɹ ɨɫɢ ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ.

II. Ɂɚɩɢɲɟɦ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɩɪɟɰɟɫɫɢɢ ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ (ɫɦ. (7.23)) ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɬɨɱɤɢ ɩɟɪɟɫɟɱɟɧɢɹ ɟɝɨ ɨɫɟɣ ɜɪɚɳɟɧɢɹ OO' ɢ CD (ɫɦ.

ɪɢɫ. 7.18):

>ȍL@,

 

M

(7.113)

ɝɞɟ M ɫɭɦɦɚ ɦɨɦɟɧɬɨɜ ɜɧɟɲɧɢɯ ɫɢɥ, ɞɟɣɫɬɜɭɸɳɢɯ ɧɚ ɝɢɪɨɫɤɨɩ, ȍ ɭɝɥɨɜɚɹ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɩɪɟɰɟɫɫɢɢ.

Ⱦɨɩɨɥɧɢɦ ɷɬɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɜɵɪɚɠɟɧɢɟɦ (7.18) ɞɥɹ ɦɨɦɟɧɬɚ ɢɦ-

ɩɭɥɶɫɚ ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɟɝɨ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɨɣ ɨɫɢ OO':

 

L J0Ȧ .

(7.114)

Ɂɞɟɫɶ ɦɨɦɟɧɬ ɢɧɟɪɰɢɢ ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ, ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɹɸɳɟɝɨ ɫɨɛɨɣ ɨɞɧɨɪɨɞɧɵɣ ɞɢɫɤ, ɡɚɤɪɟɩɥɟɧɧɵɣ ɧɚ ɧɟɜɟɫɨɦɨɦ ɫɬɟɪɠɧɟ, ɜ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ ɮɨɪɦɭɥɨɣ (6.44) ɜ Ƚɥɚɜɟ 6 ɪɚɜɟɧ

J0

 

m R2

 

 

 

0

,

(7.115)

2

 

 

 

ɚ ɭɝɥɨɜɚɹ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɜɪɚɳɟɧɢɹ ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ Z ɫɜɹɡɚɧɚ ɫ ɱɢɫɥɨɦ ɟɝɨ

ɨɛɨɪɨɬɨɜ n ɜɨɤɪɭɝ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɨɣ ɨɫɢ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɟɦ:

 

Z

2Sn .

 

(7.116)

ɉɨɞɜɟɲɟɧɧɵɟ ɤ ɫɬɟɪɠɧɸ ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ ɬɟɥɚ ɦɚɫɫɨɣ m0 ɢ m ɧɟ ɩɟɪɟɦɟɳɚɸɬɫɹ ɜɞɨɥɶ ɜɟɪɬɢɤɚɥɶɧɨɣ ɨɫɢ CD ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ, ɩɨɷɬɨɦɭ ɜ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫɨ ɜɬɨɪɵɦ ɡɚɤɨɧɨɦ ɇɶɸɬɨɧɚ

ɫɢɥɚ ɧɚɬɹɠɟɧɢɹ ɧɢɬɢ ɩɨɞɜɟɫɚ ɬɟɥ F ɪɚɜɧɚ

 

F

m0 m g .

(7.117)

Ɋɢɫ. 7.22

Ƚɥɚɜɚ 7. Ɂɚɤɨɧɵ ɫɨɯɪɚɧɟɧɢɹ ɦɨɦɟɧɬɚ ɢɦɩɭɥɶɫɚ ɢ ɦɟɯɚɧɢɱɟɫɤɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ

265

ɋɭɦɦɚ ɦɨɦɟɧɬɨɜ ɫɢɥɵ ɬɹɠɟɫɬɢ, ɞɟɣɫɬɜɭɸɳɟɣ ɧɚ ɞɢɫɤ ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ ɦɚɫɫɨɣ m0, ɢ ɫɢɥɵ ɧɚɬɹɠɟɧɢɹ ɧɢɬɢ ɩɨɞɜɟɫɚ ɬɟɥ ɦɚɫɫɨɣ m0 ɢ m ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɬɨɱɤɢ ɩɟɪɟɫɟɱɟɧɢɹ ɨɫɟɣ ɜɪɚɳɟɧɢɹ OO' ɢ CD ɝɢɪɨɫɤɨ-

ɩɚ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɚ ɜɞɨɥɶ ɨɫɢ AB (ɫɦ. ɪɢɫ. 7.22) ɢ ɪɚɜɧɚ ɩɨ ɦɨɞɭɥɸ

M m0 gl m0 m gl mgl .

 

(7.118)

C

 

 

ȍ

M

B

O

 

 

L

O'

A

D

ȼɫɥɟɞɫɬɜɢɟ ɛɵɫɬɪɨɝɨ ɜɪɚɳɟɧɢɹ ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ ɜɨɤɪɭɝ ɫɜɨɟɣ ɨɫɢ ɟɝɨ ɦɨɦɟɧɬ ɢɦɩɭɥɶɫɚ ɛɭɞɟɦ ɫɱɢɬɚɬɶ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɧɵɦ ɜɞɨɥɶ ɨɫɢ ɜɪɚɳɟɧɢɹ OO' (ɪɢɫ. 7.22). ɉɪɢ ɷɬɨɦ ɭɝɥɨɜɚɹ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɩɪɟɰɟɫɫɢɢ ȍ ɜ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ (7.113) ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɚ ɜɞɨɥɶ ɨɫɢ CD (ɪɢɫ. 7.22).

ɉɨɞɫɬɚɜɥɹɹ (7.114) – (7.118) ɜ (7.113) ɫ ɭɱɟɬɨɦ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɹ ɜɟɤɬɨɪɨɜ M , L ɢ ȍ , ɞɥɹ ɦɨɞɭɥɹ ɭɝɥɨɜɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɩɪɟɰɟɫɫɢɢ ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ : ɩɨɥɭɱɚɟɦ:

:

 

M

 

 

mgl

 

 

 

 

 

 

 

 

.

(7.119)

 

 

L

 

 

Snm R2

 

 

 

 

 

0

 

 

ɂɫɤɨɦɵɣ ɩɟɪɢɨɞ ɜɪɚɳɟɧɢɹ ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ ɜɨɤɪɭɝ ɨɫɢ CD ɜ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ (7.118) ɪɚɜɟɧ:

T

2S

2S 2n

m R2

 

 

0

.

(7.120)

:

 

 

 

mgl

 

ɉɨɞɫɬɚɜɥɹɹ ɱɢɫɥɟɧɧɵɟ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɮɢɡɢɱɟɫɤɢɯ ɜɟɥɢɱɢɧ, ɡɚɞɚɧɧɵɯ ɜ ɭɫɥɨɜɢɢ ɡɚɞɚɱɢ, ɩɨɥɭɱɢɦ

T12,5 c .

266

ɆȿɏȺɇɂɄȺ. ɆȿɌɈȾɂɄȺ Ɋȿɒȿɇɂə ɁȺȾȺɑ

7.4. Ɂɚɞɚɱɢ ɞɥɹ ɫɚɦɨɫɬɨɹɬɟɥɶɧɨɝɨ ɪɟɲɟɧɢɹ

Ɂɚɞɚɱɚ 1

Ⱦɢɫɤ, ɜɪɚɳɚɸɳɢɣɫɹ ɫ ɭɝɥɨɜɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɶɸ Z1 ɜɨɤɪɭɝ ɜɟɪɬɢɤɚɥɶɧɨɣ ɨɫɢ, ɩɪɨɯɨɞɹɳɢɣ ɱɟɪɟɡ ɟɝɨ ɰɟɧɬɪ ɦɚɫɫ, ɩɚɞɚɟɬ ɧɚ ɞɪɭɝɨɣ ɞɢɫɤ, ɜɪɚɳɚɸɳɢɣɫɹ ɧɚ ɝɥɚɞɤɨɣ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɨɣ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɫ ɭɝ-

ɥɨɜɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɶɸ Z2 ɜɨɤɪɭɝ ɬɨɣ ɠɟ ɨɫɢ (ɫɦ. ɪɢɫ.). Ɇɨɦɟɧɬɵ ɢɧɟɪ-

ɰɢɢ ɞɢɫɤɨɜ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɨɫɢ ɜɪɚɳɟ-

 

 

 

Z1

ɧɢɹ ɪɚɜɧɵ

J1

ɢ J2.

ɉɨɫɥɟ

 

ɩɚɞɟɧɢɹ

 

J1

 

 

 

 

 

ɜɟɪɯɧɟɝɨ ɞɢɫɤɚ ɧɚ ɧɢɠɧɢɣ ɨɛɚ ɞɢɫɤɚ,

 

 

 

 

 

 

 

ɛɥɚɝɨɞɚɪɹ ɬɪɟɧɢɸ ɦɟɠɞɭ ɧɢɦɢ, ɱɟɪɟɡ

 

 

 

Z2

ɧɟɤɨɬɨɪɨɟ ɜɪɟɦɹ ɫɬɚɥɢ ɜɪɚɳɚɬɶɫɹ ɤɚɤ

 

J2

 

ɟɞɢɧɨɟ ɰɟɥɨɟ. ɇɚɣɬɢ ɪɚɛɨɬɭ A, ɤɨɬɨ-

 

 

 

 

 

 

 

ɪɭɸ ɫɨɜɟɪɲɢɥɢ ɩɪɢ ɷɬɨɦ ɫɢɥɵ ɬɪɟɧɢɹ,

 

 

 

 

ɞɟɣɫɬɜɭɸɳɢɟ ɦɟɠɞɭ ɞɢɫɤɚɦɢ.

 

 

 

 

 

 

Ɉɬɜɟɬ: A

1

 

J1J2

(Z Z

2

)2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

J1 J2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɂɚɞɚɱɚ 2

 

 

 

 

ɉɨ ɜɧɭɬɪɟɧɧɟɣ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɤɨɧɢɱɟ-

 

 

ɫɤɨɣ ɜɨɪɨɧɤɢ, ɫɬɨɹɳɟɣ ɜɟɪɬɢɤɚɥɶɧɨ, ɛɟɡ ɬɪɟ-

 

 

ɧɢɹ ɫɤɨɥɶɡɢɬ ɦɚɥɟɧɶɤɢɣ ɲɚɪɢɤ (ɫɦ. ɪɢɫ.). ȼ

 

 

ɧɚɱɚɥɶɧɵɣ ɦɨɦɟɧɬ ɜɪɟɦɟɧɢ ɲɚɪɢɤ ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ

 

 

ɧɚ ɜɵɫɨɬɟ h0 ɢ ɢɦɟɟɬ ɫɤɨɪɨɫɬɶ X0, ɧɚɩɪɚɜɥɟɧ-

h

ȣ0

ɧɭɸ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɨ. ɇɚ ɤɚɤɭɸ ɦɚɤɫɢɦɚɥɶɧɭɸ

 

ɜɵɫɨɬɭ h ɩɨɞɧɢɦɟɬɫɹ ɲɚɪɢɤ ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɞɜɢ-

 

 

ɠɟɧɢɹ? ɑɟɦɭ ɪɚɜɧɚ ɟɝɨ ɫɤɨɪɨɫɬɶ X

ɧɚ ɷɬɨɣ

 

 

ɜɵɫɨɬɟ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X2

§

 

8gh

·

 

 

 

 

 

 

Ɉɬɜɟɬ: h

0

¨1 1

 

0

¸ ; ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɲɚɪɢɤɚ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɚ ɝɨɪɢ-

2

 

 

 

¨

 

¸

 

 

 

 

 

 

 

4g ©

 

X0

¹

 

 

 

 

 

 

ɡɨɧɬɚɥɶɧɨ ɢ ɟɟ ɦɨɞɭɥɶ ɪɚɜɟɧ: X

X0

1

8gh0

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

X02

 

 

Ɂɚɞɚɱɚ 3

Ɍɨɧɤɚɹ ɩɚɥɨɱɤɚ ɞɥɢɧɨɣ l ɢ ɦɚɫɫɨɣ m ɥɟɠɢɬ ɧɚ ɝɥɚɞɤɨɣ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɨɣ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ. ɉɭɥɹ ɦɚɫɫɨɣ m0 m / 8 , ɥɟɬɟɜɲɚɹ ɩɟɪɩɟɧ-

Ƚɥɚɜɚ 7. Ɂɚɤɨɧɵ ɫɨɯɪɚɧɟɧɢɹ ɦɨɦɟɧɬɚ ɢɦɩɭɥɶɫɚ ɢ ɦɟɯɚɧɢɱɟɫɤɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ

267

ɞɢɤɭɥɹɪɧɨ ɩɚɥɨɱɤɟ ɢ ɩɚɪɚɥɥɟɥɶɧɨ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɫɨ ɫɤɨɪɨɫɬɶɸ X0, ɩɨɩɚɞɚɟɬ ɜ ɩɚɥɨɱɤɭ ɧɚ ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɢ l0 l / 4 ɨɬ ɟɟ ɤɨɧɰɚ ɢ ɡɚɫɬɪɟɜɚɟɬ

ɜ ɧɟɣ. ɇɚɣɬɢ ɭɝɥɨɜɭɸ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɜɪɚɳɟɧɢɹ ɫɢɫɬɟɦɵ ɬɟɥ ɩɨɫɥɟ ɫɨɭɞɚɪɟɧɢɹ.

Ɉɬɜɟɬ: Z

 

4

 

X0

.

13

 

 

 

l

Ɂɚɞɚɱɚ 4

ɇɚ ɝɥɚɞɤɨɦ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɨɦ ɫɬɟɪɠɧɟ, ɜɪɚɳɚɸɳɟɦɫɹ ɜɨɤɪɭɝ ɜɟɪɬɢɤɚɥɶɧɨɣ ɨɫɢ ɫ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɣ ɭɝɥɨɜɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɶɸ Z, ɧɚ ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɢ l0 ɨɬ ɨɫɢ ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ ɦɭɮɬɚ ɦɚɫɫɨɣ m (ɫɦ. ɪɢɫ.). ȼ ɧɟɤɨɬɨɪɵɣ

ɦɨɦɟɧɬ ɜɪɟɦɟɧɢ ɦɭɮɬɟ ɫɨɨɛɳɚɸɬ ɫɤɨ-

 

 

ɪɨɫɬɶ X0

l0Z ɜɞɨɥɶ ɫɬɟɪɠɧɹ,

ɧɚɩɪɚɜ-

Z

l0

ɥɟɧɧɭɸ

ɨɬ ɨɫɢ ɜɪɚɳɟɧɢɹ. Ʉɚɤɨɣ ɦɨ-

ȣ0

ɦɟɧɬ ɫɢɥ M ɞɨɥɠɟɧ ɛɵɬɶ ɩɪɢɥɨɠɟɧ ɤ

 

 

 

ɫɬɟɪɠɧɸ ɞɥɹ ɬɨɝɨ, ɱɬɨɛɵ ɨɧ ɩɪɨɞɨɥɠɚɥ

 

m

ɪɚɜɧɨɦɟɪɧɨɟ ɜɪɚɳɟɧɢɟ? Ʉɚɤ ɦɟɧɹɟɬɫɹ

 

ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɟ ɦɭɮɬɵ ɨɬ ɨɫɢ ɜɪɚɳɟɧɢɹ ɜ

 

 

ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɜɪɟɦɟɧɢ?

 

 

 

 

Ɉɬɜɟɬ: M (t) 2ml 2Z2e2Zt , l(t)

l

eZt .

 

 

 

0

0

 

 

 

Ɂɚɞɚɱɚ 5

Ʉɨɪɚɛɥɶ ɞɜɢɠɟɬɫɹ ɫɨ ɫɤɨɪɨɫɬɶɸ X = 40 ɤɦ/ɱɚɫ ɩɨ ɞɭɝɟ ɨɤɪɭɠɧɨɫɬɢ ɪɚɞɢɭɫɚ R = 300 ɦ. ɇɚɣɬɢ ɦɨɦɟɧɬ ɝɢɪɨɫɤɨɩɢɱɟɫɤɢɯ ɫɢɥ MȽ, ɞɟɣɫɬɜɭɸɳɢɯ ɧɚ ɩɨɞɲɢɩɧɢɤɢ ɞɜɢɝɚɬɟɥɹ ɤɨɪɚɛɥɹ ɫɨ ɫɬɨɪɨɧɵ ɪɨɬɨɪɚ, ɤɨɬɨɪɵɣ ɢɦɟɟɬ ɦɨɦɟɧɬ ɢɧɟɪɰɢɢ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɨɫɢ ɜɪɚɳɟɧɢɹ J0 = 3,6 103 ɤɝ ɦ2 ɢ ɞɟɥɚɟɬ n = 150 ɨɛ./ɦɢɧ. Ɉɫɶ ɜɪɚɳɟɧɢɹ ɪɚɫɩɨ-

ɥɨɠɟɧɚ ɜɞɨɥɶ ɤɨɪɚɛɥɹ.

 

Ɉɬɜɟɬ: M

 

2SnJ

X

2,1 103 ɇ ɦ .

 

Ƚ

 

0 R

 

Ɂɚɞɚɱɚ 6

Ƚɢɪɨɫɤɨɩ ɦɚɫɫɨɣ m = 0,5 ɤɝ ɜɪɚɳɚɟɬɫɹ ɫ ɭɝɥɨɜɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɶɸ Z = 200 ɪɚɞ/ɫ. Ɇɨɦɟɧɬ ɢɧɟɪɰɢɢ ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ J = 5 10-4 ɤɝ ɦ2. ɍɝɥɨɜɚɹ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɩɪɟɰɟɫɫɢɢ ɜ ɩɨɥɟ ɫɢɥ ɬɹɠɟɫɬɢ Ɂɟɦɥɢ : 0,5 ɪɚɞ/ɫ. ɍɝɨɥ

ɦɟɠɞɭ ɜɟɪɬɢɤɚɥɶɸ ɢ ɨɫɶɸ ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ D 300 . Ɉɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɪɚɫɫɬɨɹ-

268

ɆȿɏȺɇɂɄȺ. ɆȿɌɈȾɂɄȺ Ɋȿɒȿɇɂə ɁȺȾȺɑ

ɧɢɟ l ɨɬ ɬɨɱɤɢ ɨɩɨɪɵ ɞɨ ɰɟɧɬɪɚ ɦɚɫɫ ɢ ɭɝɥɨɜɨɟ ɭɫɤɨɪɟɧɢɟ ɝɢɪɨɫɤɨɩɚ.

Ɉɬɜɟɬ: l

:JZ

0,5 ɫɦ, E Z: sin D = 50 ɪɚɞ/ɫ2.

 

mg

 

 

 

Ɂɚɞɚɱɚ 7

Ƚɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɵɣ ɠɟɥɨɛ ɫɨɫɬɨɢɬ ɢɡ ɞɜɭɯ ɜɡɚɢɦɧɨ ɩɟɪɩɟɧɞɢɤɭɥɹɪɧɵɯ ɞɨɫɨɤ. ɋɩɥɨɲɧɨɣ ɨɞɧɨɪɨɞɧɵɣ ɰɢɥɢɧɞɪ ɪɚɫɤɪɭɬɢɥɢ ɞɨ ɭɝɥɨɜɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɢ Z ɢ ɩɨɦɟɫɬɢɥɢ ɜ ɠɟɥɨɛ ɬɚɤ, ɤɚɤ ɩɨɤɚɡɚɧɨ ɧɚ ɪɢɫɭɧɤɟ. Ʉɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɬɪɟɧɢɹ ɦɟɠɞɭ ɫɬɟɧɤɚɦɢ ɠɟɥɨɛɚ ɢ ɰɢɥɢɧɞɪɨɦ ɪɚɜɟɧ P. ɇɚɣɬɢ ɜɪɟɦɹ ɜɪɚɳɟɧɢɹ ɰɢɥɢɧɞɪɚ ɜ ɠɟɥɨɛɟ.

Ɉɬɜɟɬ: T

2

 

RZ

.

4

 

 

 

gP

Ɂɚɞɚɱɚ 8

Z

mg

ȼɨɥɱɨɤ ɦɚɫɫɨɣ m, ɨɩɢɪɚɸɳɢɣɫɹ ɨ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɭɸ ɧɨɫɬɶ, ɜɪɚɳɚɟɬɫɹ ɫ ɭɝɥɨɜɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɶɸ Z ɜɨ-

ɤɪɭɝ ɫɜɨɟɣ ɝɟɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɨɫɢ (ɫɦ. ɪɢɫ.). Ɇɨɦɟɧɬ ɢɧɟɪɰɢɢ ɜɨɥɱɤɚ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɭɤɚɡɚɧɧɨɣ ɨɫɢ ɪɚɜɟɧ J, ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɟ ɨɬ ɬɨɱɤɢ ɨɩɨɪɵ ɞɨ ɰɟɧɬɪɚ ɦɚɫɫ ɜɨɥɱɤɚ – l. ɇɚɣɬɢ ɭɝɥɨɜɭɸ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɩɪɟɰɟɫɫɢɢ ɜɨɥɱɤɚ ɩɨɞ ɞɟɣɫɬɜɢɟɦ ɫɢɥɵ ɬɹɠɟɫɬɢ.

: mgl

Ɉɬɜɟɬ: JZ .

ɩɨɜɟɪɯ-

Z

Ɂɚɞɚɱɚ 9

 

A

ȼ ɬɨɱɤɟ A ɩɨɞɜɟɲɟɧɵ ɲɚɪɢɤ ɧɚ ɧɢɬɢ

 

 

 

ɞɥɢɧɨɣ l ɢ ɨɞɧɨɪɨɞɧɵɣ ɫɬɟɪɠɟɧɶ ɞɥɢɧɨɣ L.

 

 

 

 

ɋɬɟɪɠɟɧɶ ɨɬɤɥɨɧɹɸɬ ɜ ɫɬɨɪɨɧɭ ɧɚ ɧɟɤɨɬɨɪɵɣ

M, L

 

ɭɝɨɥ ɢ ɨɬɩɭɫɤɚɸɬ ɛɟɡ ɧɚɱɚɥɶɧɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɢ. ȼ

l

 

ɩɨɥɨɠɟɧɢɢ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɹ ɫɬɟɪɠɟɧɶ ɭɩɪɭɝɨ ɫɨ-

 

 

ɭɞɚɪɹɟɬɫɹ ɫ ɲɚɪɢɤɨɦ. ɉɪɢ ɤɚɤɨɦ ɫɨɨɬɧɨɲɟ-

 

m

ɧɢɢ ɦɟɠɞɭ ɦɚɫɫɚɦɢ ɫɬɟɪɠɧɹ M ɢ ɲɚɪɢɤɚ m

 

 

 

Ƚɥɚɜɚ 7. Ɂɚɤɨɧɵ ɫɨɯɪɚɧɟɧɢɹ ɦɨɦɟɧɬɚ ɢɦɩɭɥɶɫɚ ɢ ɦɟɯɚɧɢɱɟɫɤɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ

269

ɫɬɟɪɠɟɧɶ ɩɨɫɥɟ ɭɞɚɪɚ ɨɫɬɚɧɨɜɢɬɫɹ?

 

Ɉɬɜɟɬ:

M

 

l 2

 

 

3

 

.

 

m

2

 

 

 

L

 

Ɂɚɞɚɱɚ 10

ɑɚɫɬɢɰɚ ɦɚɫɫɨɣ m ɞɜɢɠɟɬɫɹ ɩɨ ɷɥɥɢɩɬɢɱɟɫɤɨɣ ɬɪɚɟɤɬɨɪɢɢ ɩɨɞ ɞɟɣɫɬɜɢɟɦ ɰɟɧɬɪɚɥɶɧɨɣ ɭɩɪɭɝɨɣ ɫɢɥɵ F kr . Ɇɢɧɢɦɚɥɶɧɚɹ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɱɚɫɬɢɰɵ ɞɨɫɬɢɝɚɟɬɫɹ ɩɪɢ ɡɧɚɱɟɧɢɢ ɟɟ ɪɚɞɢɭɫ-ɜɟɤɬɨɪɚ

rr0 ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɫɢɥɨɜɨɝɨ ɰɟɧɬɪɚ, ɫɨɜɩɚɞɚɸɳɟɝɨ ɫ ɨɞɧɢɦ ɢɡ

ɮɨɤɭɫɨɜ ɷɥɥɢɩɫɚ. ɇɚɣɬɢ ɦɨɞɭɥɶ ɦɚɤɫɢɦɚɥɶɧɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɱɚɫɬɢɰɵ

Xmax .

Ɉɬɜɟɬ: X

 

k

r .

 

 

 

max

m 0

Ɂɚɞɚɱɚ 11

Ⱦɜɟ ɨɞɢɧɚɤɨɜɵɟ ɲɚɣɛɵ ɫɤɨɥɶɡɹɬ ɧɚɜɫɬɪɟɱɭ ɞɪɭɝ ɞɪɭɝɭ ɩɨ ɝɥɚɞɤɨɣ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɨɣ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɫɨ ɫɤɨɪɨɫɬɹɦɢ X1 ɢ X2 , ɜɪɚ-

ɳɚɹɫɶ ɫ ɭɝɥɨɜɵɦɢ ɫɤɨɪɨɫɬɹɦɢ Z1 ɢ Z2 (ɫɦ. ɪɢɫ.). ȼ ɧɟɤɨɬɨɪɵɣ ɦɨ-

ɦɟɧɬ ɜɪɟɦɟɧɢ ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ ɢɯ ɰɟɧɬɪɚɥɶɧɨɟ ɚɛɫɨɥɸɬɧɨ ɧɟɭɩɪɭɝɨɟ ɫɨɭɞɚɪɟɧɢɟ, ɜ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɤɨɬɨɪɨɝɨ ɲɚɣɛɵ ɧɚɱɢɧɚɸɬ ɫɤɨɥɶɡɢɬɶ ɩɨ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɢ ɜɪɚɳɚɬɶɫɹ ɜɦɟɫɬɟ. ɋɱɢɬɚɹ ɢɡɜɟɫɬɧɵɦɢ ɦɚɫɫɭ m ɢ ɪɚɞɢɭɫ R ɤɚɠɞɨɣ ɢɡ ɲɚɣɛ, ɧɚɣɬɢ ɢɡɦɟɧɟɧɢɟ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ

ɲɚɣɛ ǻE k ɢ ɭɝɥɨɜɭɸ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɢɯ ɜɪɚɳɟɧɢɹ Z ɩɨɫɥɟ ɫɨɭɞɚɪɟɧɢɹ.

 

 

 

Z1

X X

Z2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1

Ɉɬɜɟɬ: ǻE k

 

m

>6(X1 X2 )2

6R2

(Z12 Z22 ) R2 (Z1 Z2 )2 @,

 

 

24

 

 

 

 

Z

Z1 Z2 .

 

 

 

 

6

 

 

 

 

270

ɆȿɏȺɇɂɄȺ. ɆȿɌɈȾɂɄȺ Ɋȿɒȿɇɂə ɁȺȾȺɑ

ȽɅȺȼȺ 8 ɋȼɈȻɈȾɇɕȿ ɂ ȼɕɇɍɀȾȿɇɇɕȿ ɄɈɅȿȻȺɇɂə ɋɂɋɌȿɆ

ɋ ɈȾɇɈɃ ɋɌȿɉȿɇɖɘ ɋȼɈȻɈȾɕ. ɊȿɁɈɇȺɇɋ

8.1. Ɍɟɨɪɟɬɢɱɟɫɤɢɣ ɦɚɬɟɪɢɚɥ

Ɇɟɯɚɧɢɱɟɫɤɢɟ ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ – ɷɬɨ ɩɨɜɬɨɪɹɸɳɟɟɫɹ ɨɝɪɚɧɢɱɟɧɧɨɟ ɞɜɢɠɟɧɢɟ ɬɟɥ ɦɟɯɚɧɢɱɟɫɤɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɧɟɤɨɬɨɪɨɝɨ ɫɜɨɟɝɨ ɩɨɥɨɠɟɧɢɹ. ɉɪɢ ɷɬɨɦ ɨɛɨɛɳɟɧɧɵɟ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ, ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɳɢɟ ɩɨɥɨɠɟɧɢɹ ɬɟɥ ɫɢɫɬɟɦɵ ɜ ɩɪɨɫɬɪɚɧɫɬɜɟ (ɫɦ. ɩ. 6.1.1 ɜ Ƚɥɚɜɟ 6), ɨɝɪɚɧɢɱɟɧɨ ɢɡɦɟɧɹɸɬɫɹ ɨɤɨɥɨ ɧɟɤɨɬɨɪɨɝɨ ɫɜɨɟɝɨ ɡɧɚɱɟɧɢɹ

(ɫɦ. ɪɢɫ. 8.1).

[ (t)

t

Ɋɢɫ. 8.1. Ɂɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ [(t) ɨɬ ɜɪɟɦɟɧɢ ɜ ɫɥɭɱɚɟ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ

ɉɟɪɢɨɞɢɱɟɫɤɢɣ ɦɟɯɚɧɢɱɟɫɤɢɣ ɩɪɨɰɟɫɫ – ɞɜɢɠɟɧɢɟ ɬɟɥ ɦɟ-

ɯɚɧɢɱɟɫɤɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ, ɬɨɱɧɨ ɩɨɜɬɨɪɹɸɳɟɟɫɹ ɜɨ ɜɪɟɦɟɧɢ. Ⱦɥɹ ɫɢɫɬɟɦɵ ɫ ɨɞɧɨɣ ɫɬɟɩɟɧɶɸ ɫɜɨɛɨɞɵ, ɷɬɨɬ ɤɨɥɟɛɚɬɟɥɶɧɵɣ ɩɪɨɰɟɫɫ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɨɩɢɫɚɧ ɨɞɧɨɣ ɮɢɡɢɱɟɫɤɨɣ ɜɟɥɢɱɢɧɨɣ [(t) , ɩɟɪɢɨɞɢɱɟɫɤɢ ɡɚ-

ɜɢɫɹɳɟɣ ɨɬ ɜɪɟɦɟɧɢ (ɫɦ. ɪɢɫ. 8.2).

[ (t)

T

t

Ɋɢɫ. 8.2. Ɂɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ [(t) ɨɬ ɜɪɟɦɟɧɢ ɜ ɫɥɭɱɚɟ ɩɟɪɢɨɞɢɱɟɫɤɨɝɨ ɩɪɨɰɟɫɫɚ

ɉɟɪɢɨɞ T – ɦɢɧɢɦɚɥɶɧɵɣ ɢɧɬɟɪɜɚɥ ɜɪɟɦɟɧɢ, ɱɟɪɟɡ ɤɨɬɨɪɵɣ ɩɪɨɰɟɫɫ ɜ ɬɨɱɧɨɫɬɢ ɩɨɜɬɨɪɹɟɬɫɹ (ɪɢɫ. 8.2).