Рекомендации по выполнению задания Д-2

1. Решению задачи должно предшествовать повторение вопросов, связанных с понятием работы силы и кинетической энергии механической системы и твердого тела, а также ознакомление в учебнике с примерами решения задач динамики с помощью теоремы об изменении кинетической энергии.

2. В задаче для ответа на первый и второй вопросы предлагается использовать теорему об изменении кинетической энергии для неизменяемой системы

.

3. При определении максимального растяжения пружины учитываем, что кинетическая энергия в начальном и конечном положении механической системы равна нулю. Следовательно, необходимо лишь найти работу всех внешних сил на перемещении из начального положения в положение, где перемещение тела 1 будет максимальным.

Реальное перемещение системы при этом происходит в определенную сторону и обусловлено действующими на механическую систему силами. При решении задачи направление перемещения системы следует взять предположительно, исходя, например, из здравого смысла. Если значение максимального отклонения тела 1 при решении окажется отрицательным, то следует рассмотреть перемещение системы в другом направлении. При определении работы сил необходимо перемещения всех точек приложения сил или поворотов тел выразить через одно – максимальное перемещение тела 1.

Определение максимального перемещения тела 1 из уравнения, полученного при нахождении работ, в вариантах со схемами 5, 7 и 8 следует произвести приближенно, графически, например.

5. При определении кинетической энергии тел используем формулы, соответствующие виду движения каждого тела. Чтобы решить задачу, необходимо выразить также скорости точек и тел и угловые скорости тел через скорость тела 1 (или угловую скорость тела 1 при его вращении). В вариантах со схемами 5 и 7 при этом придется прибегать к теореме о сложении скоростей, рассмотренной в кинематике.

6. Работа сил во второй части задачи ищется аналогично тому, как это сделано в первой части. Следует учесть, однако, что перемещения точек приложения некоторых сил (варианты со схемами 5, 7, 8) уменьшатся при этом не в два раза, как это принимается для тела 1, а иначе, поэтому их будет необходимо определить.