Редактирование: Моделирование падения сложенной вдвое цепочки

Перейти к: навигация, поиск

Внимание! Вы не авторизовались на сайте. Ваш IP-адрес будет публично видимым, если вы будете вносить любые правки. Если вы войдёте или создадите учётную запись, правки вместо этого будут связаны с вашим именем пользователя, а также у вас появятся другие преимущества.

Правка может быть отменена. Пожалуйста, просмотрите сравнение версий, чтобы убедиться, что это именно те изменения, которые вас интересуют, и нажмите «Записать страницу», чтобы изменения вступили в силу.
Текущая версия Ваш текст
Строка 8: Строка 8:
  
 
==Постановка задачи==
 
==Постановка задачи==
Сложенная вдвое цепочка состоит из частиц, имеющих линейные упругие связи, и находится в статическом равновесии.
+
Имеется сложенная вдвое цепочка, находящаяся в статическом равновесии. Один из её концов открепляется. Требутся смоделировать падение цепочки, состоящей из частиц, имеющих линейные упругие связи и находящейся под воздействем силы тяжести. Исследовать зависимость ускорения крайней свободной частицы от времени и сравнить с ускорением свободно падающей частицы.
Требутся смоделировать падение под действем силы тяжести одного из концов цепочки и исследовать зависимость ускорения крайней свободной частицы от времени и сравнить с ускорением свободно падающей частицы.
 
 
 
==Математическая модель==
 
 
 
Уравнение динамики:
 
 
 
<math>
 
  m\underline{\ddot{r}}_i(t)=\underline{F}_{R_1}+\underline{F}_{R_2} + \underline{F}_{g}\\
 
  \underline{r}_i(0)=\underline{r}_i^0,~\underline{v}_i(0)=0~~~i=1,\ldots,n
 
</math>
 
 
 
 
 
где
 
<math>
 
  \underline{F}_{R_1}, \underline{F}_{R_2}\\
 
</math> - силы упругости действующие на <math>i</math>-ую частицу со стороны <math>i-1</math> и <math>i+1</math> соответственно;
 
 
 
<math>
 
  \underline{F}_{g} = -mg\underline{k} \\
 
</math> - сила тяжести;
 
 
 
Сила упругости, возникающая в пружине соединяющей частицу 1 и 2, вычисляется по следующей формуле:
 
 
 
<math>
 
  \underline{F}_{R}= c(||\underline{r}_2-\underline{r}_1|| - l_0)\frac{(\underline{r}_2-\underline{r}_1)}{||\underline{r}_2-\underline{r}_1||}
 
</math>,  где <math>c</math> - коэффициент жесткости пружины.
 
 
 
Обезразмеренное уравнение имеет вид:
 
 
 
<math>
 
  \underline{\ddot{r}}_i(t)= \frac{cl_0}{mg}(||\underline{r}_{i+1}-\underline{r}_i|| - 1)\frac{(\underline{r}_{i+1}-\underline{r}_i)}{||\underline{r}_{i+1}-\underline{r}_i||} + \frac{cl_0}{mg}(||\underline{r}_{i-1}-\underline{r}_i|| - 1)\frac{(\underline{r}_{i-1}-\underline{r}_i)}{||\underline{r}_{i-1}-\underline{r}_i||} - \underline{k}\\
 
 
 
</math>
 
  
 
==Результаты==
 
==Результаты==
Построен график зависомости ускорения правой частицы от времени. Максимальное ускорение наблюдается в начале и в момент распрямления цепочки.
+
Связь координаты крайней частицы и координаты свободно падающей частицы линейна.
Обгон крайней частицы отпущенного конца свободно падающей частицы происходит в начальный момент времени в результате сильного натяжения между частицами цепочки. Связь координаты крайней частицы и координаты свободно падающей частицы линейна.
+
Обгон крайней частицы свободно падающей частицы происходит в начальный момент времени в результате сильного натяжения между частицами цепочки.
  
 
==Исходный код программы==
 
==Исходный код программы==
Вам запрещено изменять защиту статьи. Edit Создать редактором

Обратите внимание, что все добавления и изменения текста статьи рассматриваются как выпущенные на условиях лицензии Public Domain (см. Department of Theoretical and Applied Mechanics:Авторские права). Если вы не хотите, чтобы ваши тексты свободно распространялись и редактировались любым желающим, не помещайте их сюда.
Вы также подтверждаете, что являетесь автором вносимых дополнений или скопировали их из источника, допускающего свободное распространение и изменение своего содержимого.
НЕ РАЗМЕЩАЙТЕ БЕЗ РАЗРЕШЕНИЯ МАТЕРИАЛЫ, ОХРАНЯЕМЫЕ АВТОРСКИМ ПРАВОМ!

To protect the wiki against automated edit spam, we kindly ask you to solve the following CAPTCHA:

Отменить | Справка по редактированию  (в новом окне)