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7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
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1
t = 0O
v = 2i + 4tj
x = x(t) y = y(t)
t = 2 s
O
x(t = 0) = 0, y(t = 0) = 0
vx = x = 2 e vy = y = 4t
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P x(t)y(t)
dx = x dt
x x(t = 0) =t0
xdt =
t0
2 dt = 2t
dy = y dt
y y(t = 0) =t0
ydt =
t0
4t dt = 2t2
x(t) = 2ty(t) = 2t2
ty = f(x)
t = x2 y = x2
2
x = d
2x
dt2 = 0
y = d2ydt2
= 4
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t = 2s
px = x = 4 m , py = y = 8 m;
vx = x = 2m
s, vyy = 8
m
s;
ax = x = 0m
s2, ay = y = 4
m
s2;
(P O) = p = 4i + 8j [m]
|(P O)| = |p| =
(px2 + py2) = 8.94 m
tan() =y
x=
8
4= 2 = atan(2) = 63o
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x y
(P O) = p = 8.94ei63o [m]
v = 2i + 8j [m/s]
|v| =
(vx2 + vy2) = 8.25 [m/s]
tan() =vyvx
=8
2= 4 = arctan(4) = 76o
v = 8.25ei76o
[m/s]
a = 4j [m/s2]
|a| =
(ax2 + ay2) = 4 m/s2
a = 4ei2 [m/s2]
y
t n
t =v
|v| = 0.24i + 0.97j =
=vx
|v
|
i +vy
|v
|
j = cos()i + sin()j
xy v a
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v a =
i j kvx vy 0ax ay 0
=
i j k2 8 00 4 0
= 8k
b
(v a) v =
i j k0 0 82 8 0
= 64i + 16j
n =(v a) v|v a| |v| = 0.97
i + 0.24j
= sin()i + cos()j
nt t n b
n = b tn
t = 2 s
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at = a t = axtx + ayty = 4 0.97 = 3.88 ms2
an = a
n = axnx + ayny = 4
0.24 = 0.96
m
s2
a = att + ann
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2
sT = 1870m
A B
C
D E
200
R1 = 400
R2 = 400
vMax = 60km/ha1 = 1m/s
2
a3 = 0.8m/s2
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0.8m/s2
t0 = 0
t1 t2 t3v(t)
at(t)
v (t) = v0 +
tt0
at (t) dt
t = t1t1
v (t1) = 0 + t10
a1dt = a1t1 = vMax t1 = 16.67s
t3 = t3t2
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vmax
0
0
t
t
v
at
t1 t3t2
a1
a3
v (t3) = vMax +
t3t2
a3dt = vMax + a3 (t3 t2) = 0
t3 = vMaxa3 = 20.84s
at(t)
v (t3) = v0 +
t30
at (t) dt = 0 a1t1 + a3 (t3 t2) = 0
v(t)
s (t) = s0 +
tt0
v (t) dt
s
sT = s1 + s2 + s3
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t2
s (t3) = s0 + t1
0 v (t) dt + t2
t1 v (t) dt +t3t2 v (t) dt = sT
vMaxt12
+ vMax (t2 t1) + vMax (t3 t2)2
= sT
t2 = t2 t1 = 93.4st3 = 130.9s
vMed =1
t3
t30
v (t) =sTt3
= 14.3m/s
an
v2/R
B,C,D tB = 20.3s tC = 58.0s tD = 115.2s
A
B
C
D
E
t
n
sE = 1870 mtE = 130.9 s
sD = 1770.8 mtD = 115.2 s
s2 = 1696.0 mt2 = 110.1 s
sC = 828.3 mtC = 58 s
sB = 200 mtB = 20.3 s
s1 = 138.9 m
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t2 tD
0
500
1000
1500
2000
s[m]
0
5
10
15
20
v[m/s]
1
0.5
0
1
0,5
at
[m/s2]
0 10 t1 tB 30 40 50 tC 70 80 90 100 t2 tD 120 t30
0.25
0.5
0.75
1
an
[m/s
2]
t [s]
s = s(t)s
0 s1 sB 400 600 800sC 1000 1200 1400 1600 s2 sD1 80 0 s 30
5
10
15
20
v[m/s]
0 s1 sB 400 600 800sC 1000 1200 1400 1600 s2 sD1 80 0 s 31
0.5
0
0.5
1
at
[m/s2]
0 s1 sB 400 600 800sC 1000 1200 1400 1600 s2 sD1 80 0 s 30
0.2
0.4
0.6
0.8
an
[m/s2]
s [m]
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an,Max = vMax2
R1= 0.69 m/s2
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3
= 0.1 rad/s = 0.01 rad/s2
vr = 0.7 m/s ar = 0.1 m/s2
, .
vr, ar
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3.9 m
(P O)
y Im
x Re
P
O
P
O
(P O) = ei
= (t)
= (t)
(P O)
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= 3.9 m
= 30
Re (P O) = cos()Im (P O) = sin()
(P O)
(P O) = cos() + i sin()
vP =d (P O)
dt= ei + i ei = ei + ei(+
2 )
i
(PO)
ei
0.5 m/s
vP
vP
Im
Re
ei( +
)2
.
P
O
vP
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|vP| =
2 +
2
vP = + arctan
Re (vP) = |vP| cos(vP) = cos() sin()Im (vP) = |vP| sin(vP) = sin() + cos()
= vr = 0.7m/s
= = 0.1rad/s
vP |vP| = 0.80 m/s 59.1vP = 0.41 + i0.69
aP =d (vP)
dt= ei + i2 ei + i ei 2ei =
= ei + 2 ei(+2 ) + ei(+
2 ) + 2ei(+)
aP
2
ReaP = cos() 2 sin() + sin() 2 cos()Im aP = sin() + 2 cos() + cos() 2 sin()
aP
|aP| =
(Re(aP))2 + (Im (aP))
2
aP = arctanIm(aP)Re(aP)
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Im
ReO
0.05 m/s2
aP
Pe
i( +)2
..
2ei( +
)2
..
ei..
ei( + )
.2
ar
aP = 0.037+i0.185|aP| = 0.189 m/s2 aP = 101.2
Oxy
Oxy O O x y
z
z
x
Oxy
vP = v(Tr)P + v
(Rel)P
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i
j
i
j
y
,
y
x
x
P
O O
O
vP = (P O) + vri = P O
j + vr
i
vP = v(Tr)P + v
(Rel)P
P O vr
P O P O
vP
y
x
P
O
vP(Rel)vP
(Tr)
0.5 m/s
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|vP| = 0.80 m/s 59.1v(Rel)P
v
(Tr)
P
vP(Rel)
vP(Tr)
vP
0.5 m/s
aP = a(Tr)P + a
(Rel)P + a
(Cor)P
a(Tr)P
(P
O) (P O)
(P O) a(Rel)P
a(Cor)P
v(Rel)P
aP = (P O)
2
(P O) + ari + 2 vr == P Oj 2P Oi + ari + 2vrj
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aP = a(Tr)P,t + a
(Tr)P,n + a
(Rel)P,t + a
(Rel)P,n + a
(Cor)P
P O 2P O ar 2vr
P O P O P O P O
y
xO
aP
P
aP,t(Rel)
aP,n(Tr)
aP,t(Tr)
aP(Cor)
|aP| = 0.189 m/s2 101.2
aP
aP,t(Rel)
aP,n(Tr) aP,t
(Tr)
aP(Cor)
0.05 m/s2
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4
O1A O1A = 0.2 m AB
0.8 m BBO2 0.6m
RSD = 0.15 m O2
O1
O2
A
D
GB
P
D RD = 0.15 m
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= 160 = 0.1 rad/s = 0 rad/s2
160
0.3 m 0.8 m
GO2 RSD/2 D
GO2 RSD/2
D
O1 ABBO2 D
O1O1
A ABO1
B ABO2 B
O2
O2
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DP D D
O1
O2O2
O1ABO2lmin + lmax 0 BO2G
vG = BO2 (G O2)
= k GO2 cos+ 2i + sin+ 2j= 2.3 103ei(+2 ) m/s
(G O2) = GO2ei(+2 )
d
dt(G O2) = v G
D
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O2
G
PRSD
RSD2
vP vG
|vD| = |vP| = |BO2 (P O2)| = P O2 = 4, 6 103 m/s
(P O2) ddt(P O2)
vPvG
x1OAy1A B B
O2 BBO2 O2
B
vB(Tr) = vA
O1
BB A B
AB AB
v(Ass)B = v
(Tr)B + v
(Rel)B
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v(Ass)B v
(Tr)B v
(Rel)B
O2B (B O2) O1A (A O1) AB (B A)O2B O1A AB
O1
O2
A
GB
c
a
b
ca
b
B
5 103ms
aei(+2 )
v(Tr)B
+ bei(+2 )
v(Rel)B
= cei(+2 ) = cei(2 ) v(Ass)B
v(Ass)B B
v(Tr)
Bv(Rel)B
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aei(+2 ) a2ei + bei(+2 ) b2ei+
+cei(+2 ) c2ei = 0
a sin a2 cos bsin b2 cos csin c2 cos = 0a cos a2 sin bcos b2 sin ccos c2 sin = 0
=
b sin c sin +b cos c cos
1
+a sin + a2 cos + b2 cos + c2 cos
a cos + a2 sin + b2 sin + c2 sin
=
1, 8 103 rad/s21, 4 103 rad/s2
G D
aG = BO2 (G O2) + BO2 (BO2 (G O2))aP = BO2 (P O2) + BO2 (BO2 (P O2))
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O2
G
P
RSD2
RSD
2RSD2
2RSD
P G
|aGt| =k (G O2) = RSD2 ei
= 1.0 104 m/s2|aGn| =
k k (G O2) = 2 RSD2 ei(+2 ) = 6.9 105 m/s2
|aPt| =k (P O2) = RSDei = 2.1 104 m/s2
|aPn| =k
k (P O2)
=
2RSDe
i(+2 )
= 1.3 104 m/s2
P GD
aPt| aD| = |aPt| = (P O2)
aDD
B
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a(Ass)B = a
(Tr)B + a
(Rel)B + a
(Cor)B
a(Ass)B Ba(Ass)Bn a
(Ass)Bt
B O1a(Ass)Bn = BO2 (BO2 (B O2))
a(Ass)Bt = BO2 (B O2)
a(Tr)B BaAa
(Tr)Bn a
(Tr)Bt
a(Tr)Bn = AO1 (AO1 (A O1))
a(Tr)Bt = AO1 (A O1)
a(Rel)B Ba(Rel)Bn a
(Rel)Bt B
A
a(Rel)Bn = AB (AB (B A))a(Rel)Bt = AB (B A)
a(Cor)B = 2 v(Rel)B = 0
aei(+2 )
a(tr)Bt
a2ei a(tr)Bn
+ bei(+2 )
a(rel)Bt
b2ei a(rel)Bn
+ cei(+2 )
a(ass)Bt
c2ei a(ass)Bn
= 0
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a(ass)Bn O2B (O2B (B O2)) BO2
a(ass)Bt
O2B (B O2) BO2a(tr)Bn O1A (O1A (A O1)) AO1a(tr)Bt
O1A AO1a(rel)Bn AB (AB (B A)) AB
a(rel)Bt
AB ABa(Cor)B
O1
O2
A
GB
c2
c
a2
b2b
B c2
c
a2
b
b2
5 104 ms2
B a(Ass)Ba(Tr)B
a(Rel)B b
2
10
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51/308
0 50 100 150 200 250 300 35020
0
20
40
60
80
100
120
140
Angolo di manovella []
Rotazionidelleaste[]
Asta AB
Asta BO2
0 50 100 150 200 250 300 350
0.04
0.02
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
Angolo di manovella []
V
elocitangolari[rads
1]
Asta O1A
Asta AB
Asta BO2
0 50 100 150 200 250 300 3506
4
2
0
2
4
6x 10
3
Angolo di manovella []
VelocitcentrodiscoD[m
s
1]
= 160
D
= 160 = 0.1rad/s
|vD| > 0 52.2%2/
O1A
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
52/308
0 50 100 150 200 250 300 3504
3
2
1
0
1
2
3
4
5
6x 10
3
Angolo di manovella []
Acc
elerazioniangolari[rads
2]
Asta O1A
Asta AB
Asta BO2
0 50 100 150 200 250 300 3504
2
0
2
4
6
8x 10
4
Angolo di manovella []
Accele
razionecentrodiscoD
[ms
2]
D
= 160 = 0.1rad/sO1A
vmax
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5
OA AB R
t
B P
= 3 = 1rad/s = 0 rad/s2
= 0 c = 123 + 1 m OA = 13 mAB = 1 m R = 0.2 m
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
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O
AR
P
C
, ,
B
d 0, 3m
c
3
AO OAB
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55/308
= 0 = 60
= 120 = 180
= 240 = 300
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
56/308
0 50 100 150 200 250 300 35020
0
20
40
60
80
Angolo di manovella []
Angolo[]
0 50 100 150 200 250 300 3500
0.5
1
1.5
2
Posizionec[m]
Angolo di manovella []
0 50 100 150 200 250 300 3500.8
0.6
0.4
0.2
0
0.2
0.4
0.6
Angolo di manovella []
Angolo
[rads
1
]
0 50 100 150 200 250 300 3500.8
0.6
0.4
0.2
0
0.2
0.4
0.6
Posizione
c[m
s
1]
Angolo di manovella []
0 50 100 150 200 250 300 3500.8
0.6
0.4
0.2
0
0.2
0.4
0.6
Angolo di manovella []
Angolo[rads
2
]
0 50 100 150 200 250 300 3501
0.8
0.6
0.4
0.20
0.2
0.4
Posizionec[ms
2
]
Angolo di manovella []
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
57/308
O
A B
P
C
, ,
H
R
O
BB
AB AOA
(B O)
(B O) = (A O) + (B A)
(B O)
(B O)
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
58/308
O
AB
O
A B
, ,
a
b
c
d
H
B
(B O) = (H O) + (B H)
a = (A O) a b = (B A) b =c = (H O) c d = (B H) d
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
59/308
O
A
B
, ,
a
b
c
d
H
a b d
c dB
P
a + b = c + d
a = aei
b = bei
c = cei
d = dei
aei + bei = cei+ dei
a cos + b cos = c cos + d cos a sin + b sin = c sin + d sin
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
60/308
B
a b
OA AB d
c
c
aei(+2) + bei(+
2) = cei
sin
+ 2
= cos cos
+
2
= sin
c a sin bsin = c cos a cos + bcos = c sin
cos b sin sin +b cos
c
=
a sin
a cos
c
Ax = b xi
x
xi =detAidetA
AiA b
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
61/308
O
A R
P
C
, ,
X
Y
x
y
B
= 0 = 0
c
= a sin
(a cos ) /b
= 0, 5 m/s
0, 29 rad/s
c O
AB
A X YB
B
Ao
B A
v(Ass)B =
v(Tr)B + v
(Rel)B
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
62/308
v(a)B v
(tr)B v
(Rel)B
c a b
X AO AB
vB(Ass)
vB(Tr)
vB(Rel)
v(tr)B
v(Rel)B
B
vB(Ass) = cei
vB(Tr) = aei(+/2)
vB(Rel) = bei(+/2)
cei
= aei
(+
2 ) + bei
(+
2 )
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
63/308
v
(Tr )B
= |a|
v
(Ass)B
= |c|
v
(Rel)B
=
b
AB
0, 1ms
iaei a2ei + ibei b2ei = cei
i2
aei(+2 ) + a2ei(+) + bei(+
2 ) + b2ei(+) = cei
a sin a2 cos bsin b2 cos = c cos a cos a2 sin + bcos b2 sin = c sin
cos b sin sin b cos c
= b2 cos + a sin + a2 cos
b2 sin + a2 sin a cos = 0 = 0
c
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
64/308
c
=
b2 a sin a2 cos (a2 sin a cos ) /b
=
0, 37 m/s20, 5 rad/s2
c BO
aB(Ass)
= aB(Tr)
+ aB(Rel)
+ aB(Co)
aB(Ass) B aB(Tr) B
aBn(Tr) aBt(Tr)
aB(Rel) BA a
(Rel)Bn
a(Rel)Bt
aB(Co) =
= 0
a(tr)Bt
= 0
a(rel)Bt
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
65/308
a(a)B a
(tr)Bn a
(tr)Bt a
(rel)Bn a
(rel)Bt a
(Cor)B
c a2 a b2 b 0
X AO AO AB AB
a
(Ass)B
= |c|
a
(Rel)Bt
=
b
a
(Rel)Bn
=
b2
a
(Tr )Bn
=
a2
0, 1 ms2
a(Ass)B = ce
i
a(Tr)Bn = a
2ei(+)
a(Tr)Bt = ae
i(+2 )
a(Rel)Bn = b
2ei(+)
a(Rel)Bt = be
i(+2 )
cei = aei(+2 ) + a2ei(+) + bei(+
2 ) + b2ei(+)
B
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
66/308
c c P
vB = (B C) = |c|i
= k
vB = k Rj = Ri = |c|iB
aB = k Rj = Ri = |c|i
= cR = 2, 5rad/s
= cR = 1, 86rad/s2
a = 1 m b = 2, 5 md = 0, 9 m
= 1 rad/s
O C
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
67/308
= 0 = 60
= 120 = 180
= 240 = 300
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
68/308
0 50 100 150 200 250 300 35020
10
0
10
20
30
Angolo di manovella [
]
Angolo[]
MOC
MOD
0 50 100 150 200 250 300 3501
1.5
2
2.5
3
3.5
Angolo di manovella []
Posizionec[m]
MOC
MOD
c
4 180
Ta =4 + 2 3
= s
Tr =3 4
= s
21
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
69/308
0 50 100 150 200 250 300 3501.5
1
0.5
0
0.5
1
1.5
Angolo di manovella []
Velocitac
1
2 3
4
MOC
MOD
Ta =1 + 2 2
= 2, 74 s
Tr =2 1
= 3, 51 s
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
70/308
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
71/308
6
O1B = 2.5 m OO1 = 1.41 m = 0 = 4
t = 3 sOB
OB(t) = b(t) = 3, 385 + 0, 07t + 0, 005t2
O1
O
B
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
72/308
O1B OB
O1B OB
3
9
O1
OBO
B O1BB
OO1
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
73/308
OBb(t)
b(t = 3) = 3, 385 + 0, 07t + 0, 005t2 = 3, 64 m
b(t = 3) = 0, 07 + 0, 01t = 0, 1 m/s
b(t = 3) = 0, 01 = 0, 01 m/s2
a b c
a
b
c
Re
Im
a = aei
b = bei
c = cei
ab c O1BOB OO1
c + a = b
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
74/308
B
cei+ aei = bei
ei = cos + i sin c cos + a cos = b cos c sin + a sin = b sin
sin = 0c sin = b sin = arcsin( cb sin ) = 0.27 rad
aecb
a c
OB
iae = bei + ibei
a a
b b
c c
i2 i = e
i2
aei(+2) = bei + bei(+
2)
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
75/308
sin
+ 2
= cos cos
+
2
= sin
a sin = b cos b sin a cos = b sin + bcos a sin b sin
a cos b cos
=
A
=
b cos
b sin
A1
=b cos b sin
b sin b cos
;
A2
=a sin b cos
a cos b sin
=det[A1]
det[A]= 0, 146 rad/s
=det[A2]
det[A]= 0, 096 rad/s
XOY O X Y
B X1O1Y1BO
BO1 B O1B
BX1 X1O1Y1
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
76/308
O1
O
B
X1Y1
X
Y
BX1 O
BO
c b O1B
c sin = b sin
= arcsin(
c
b
sin ) = 0, 27 rad
v(ass)B = v
(tr)B + v
(rel)B
v(Ass)B O1B (B O1)
v(Tr)B OB (B O)
v(Rel)B x1
x1OB O1B OB O1B
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
77/308
v(Ass)B v
(Tr)B v
(Rel)B
O1B(BO1) OB(BO) x1
O1B BO BO
wO1BO1B
05
wOBOB
X1
0,ms
v(a)B = ae
i(+2 )
v(tr)B = be
i(+2 )
v(rel)B = be
i
O1B =|vassB |O1B
= ...rad
s
OB =|vtrB |OB
= ...rad
s
O1B = ...k
OB = ...k
vtrB vassB
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
78/308
aei(+2 ) a2ei = bei + 2bei(+2 ) + bei(+2 ) b2ei
a sin + bsin = a2 cos + b cos 2bsin b2 cos a cos bcos = a2 sin + b sin + 2bcos b2 sin
a sin b sin a cos b cos
=
a2 cos + b cos 2bsin b2 cos a2 sin + b sin + 2bcos b2 sin
=
0, 04 rad/s2
0, 025 rad/s2
a(Ass)B = a
(Tr)B + a
(Rel)B + a
(Co)B
a(Ass)B Ba(Ass)Bn = O1B O1B (B O1) a(Ass)Bt =
O1B (B O1)
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
79/308
a(Tr)B Ba(Tr)Bn = OB OB (B O)
a(Tr)Bt = OB
a(Rel)
B B x1i1
a(Co)B = 2O1B vB(rel)O1B
vrelB = x1i1
a(Ass)Bn a
(Ass)Bt a
(Tr)Bn a
(Tr)Bt a
(Rel)B a
(Cor)B
2O1B(O1B) O1B(O1B) 2OB(OB) OB(OB) x1 2O1Bx1
O1B O1B OB OB OB OB
b
b2
a
a2 b
2b
0, 02ms2
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
80/308
a(Ass)Bn = a2ei
a(Ass)Bt = ae
i(+2 )
a(Tr)Bn = b2eia(Tr)Bt = be
i(+2 )
a(Rel)B = be
i
a(Co)B = 2be
i(+2 )
O1B =|aassB |O1B
= ...rad
s2
OB =|atrB |
OB
= ...rad
s2
O1B = ...k
OB = ...k
atrB aassB
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
81/308
7
AB = 3 mBC C
0, 6 mC
CxC(t) = 6 + 2, 5 sin(2t)
A
B
C
G
t = 0 s
AB
G
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
82/308
AB
G
A
B
C
G
xc
t = 0
xc
A
B
C
G
t = 0, 17
xc
A
B
C
G
t = 0, 34
xc
A
B
C
G
t = 0, 51
xc
A
B
C
G
t = 0, 68
xc
A
B
C
G
t = 0, 85
xC C
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
83/308
AB BCB
CBC
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
84/308
A
B
a
d
b
c
aei = bei + cei+ dei
d c 2
ae
i
= be
i(+2 )
+ ic + d
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
85/308
a AB
b BC
c c = R = 90d d = xC = 0
AB BC
AB BC = +
2
= =
b
a cos = b sin + da sin = b cos + c
b
b =d
a cos
sin
d cos + c sin a = 0
cos2 + sin2 = 1
cos =ad
4a2d2 a (c2 + d2) (a2 c2)(c2 + d2)cos
65, 87
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
86/308
b5, 23 m
iaei = bei + ibei + d
= i
i
aei bei = bei + daei bei
f
A
B
a
d
b
c
f
f ei(+2 ) = bei + d
b f
fsin = b cos + dfcos = b sin
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
87/308
b t = 0
b =
1, 23 rad/s
18, 0m
/s
d
b
f
2 ms
GBC
C G
vG = vC+ BC (G C) = d + GCei(+2 ) = vC+ vGC
vGCG C
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
88/308
vG
vC d
vGC GC GC
G
vGx = d GCsin = 14, 3 m/s
vGy = GCcos = 3, 1m
/s
G
|vG| =
v2Gx + v2Gy = 14, 65
m/s
A
B
C
G
vC
vGCvG
G
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
89/308
iaei 2aei = bei + ibei + ibei + ibei 2bei + d
= =
i aei bei 2 aei bei = bei + i2bei + daei bei
f = f ei
f ei(+2 ) 2f ei = bei + 2bei(+2 ) + d
b
fsin 2fcos = b cos 2b sin + dfcos 2fsin = b sin + 2b cos
b t = 0
b = 7, 59 rad/s214, 89 m/s
2
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
90/308
b
2b
f
2f
10 m/s
GBC
aG = aC+ GC (G C) atGC
+ GC (GC (G C)) anGC
aC Cxc(t = 0) = 0
atGCG
C
anGCG C
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
91/308
aG
aC xc
atGC GC GCanGC GC
2 GC
x y
aGx = d GCsin GC2 cos = 12, 4 m/s2
aGy = +GCcos GC2
sin = 17, 4m
/s2
G
|aB| =
a2Bx + a2By = 21, 43 m/s2
G t = 0
A
B
C
G
aGCn
aGCt
aG
G
B G
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
92/308
A
B
C
G
B G
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
93/308
8
R
C
x x
D
tx = +0, 4 m/s x = +0, 2 m/s2
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
94/308
= 6 =4
AB 0, 2 m R = 0, 025 mt
B
D
BD
39
A
2
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
95/308
1
t
B
A
C
O D
a
b
d
c
f
Im
Re
a OB = 90
b AB = 315
c OD = 0
d CD = 30
f AC = R = 120
b f
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
96/308
A
a + b = c + d + f
aei + bei = cei+ dei + f ei
B AB
a d c = 0, 4 m/s
a cos = c cos + d cos
a sin = c sin + d sin
a
d
=
0, 231 m/s0, 462 m/s
0 = c cos + d cos
d = c cos cos a = c sin c cos cos sin
D (A C) = DAC = vA = v(Rel)B D = |d|AC
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
97/308
B
aei = cei+ dei
a d
a cos = c cos + d cos a sin = c sin + d sin
a d c = 0.2ms2
a
d
=
0, 2 m/s2
0, 1 m/s2
d = c cos
cos a = c sin c cos
cos sin
D (A C) = DAC = aA = a(Rel)B D = |d|AC
XOY ??ternarel??D
B
v(Ass)B
v(Rel)B
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
98/308
v(Tr)C
v(Rel)C v
(Ass)B
0, 1ms
v
(Ass)
B yA OBv(Tr)B xD = 0, 4ms OD
v(Rel)B xC1 CD
c
v(Tr)BD
A B
v(Ass)B
D (A C) = v(Rel)B
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
99/308
v(Rel)B = d = d ACd = dAC
a(Ass)B B a
(Rel)B B
a(Tr)B B
a(Ass)B yA OB
a(Tr)B xD = 0, 2ms2 OD
a(Rel)B xC1 CD
a(Tr)C
a(Rel)C
a(Ass)B
0, 05 ms
B
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
100/308
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
101/308
9
AO = 0.4 mO AB = 1.4 m A AO
C
O
A
B
C
t
AC AC
= 45 = 25 rad/s = 0 rad/s2 = 170 AC = 0.6 m
t
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
102/308
AB AB
AB AB
vB B
aB B
O A
C
B
= 0
O
A
C
B
= 60
O
A CB
= 120
OA
CB
= 180
O
A
CB
= 240
O
A
C
B
= 300
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
103/308
AO O
AO AB A
C AB
AO OAB
x e y m O
O
A
B
i Re x
j
Im y
C
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
104/308
a
b
c
O
A
C
Re
Im
a a = AO = 0.4m = 45
b b = AC = 0.6m = 170
c c = CO
a = b + c
c
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
105/308
aei = bei + cei
AB AB
aei (+2 ) = bei + bei(+
2 )
a sin = b cos bsin a cos = b sin + bcos
b cos b sin sin b cos
b
=
a sin a cos
b
= 8.19 m/s9.55 rad/s
ABxOy
AB = k = 9.55k
bb t
AOA C
A x1O1y1
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
106/308
O
A
B
i x
j
y
i1
j1
y1
x1O1
O1 C ABA
v(Ass)A = v
(Rel)A + v
(Tr)A
v(Ass)A AOA O v
(Ass)A = AO
(A O) v(Rel)A A
O1 C A
AC
v(Tr)
A A
O1 C AB v(Tr)A = AB (A C)
A
v(Ass)A
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
107/308
v(Ass)A AOAO AO
v(Rel)A v
(Rel)A AC
v(Tr)A ABAC AC
AC
AC
v(Ass)A
1ms
v(Tr)A
v
(Rel)
A
v(Ass)A
1ms
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
108/308
v(Tr)A
| AB| = |v (tr)A
|AC = 9, 55
rads
AB
aei(+2 ) + a2ei(+) = bei + 2bei(+
2 ) + bei(+
2 ) + b2ei(+)
a sin a2 cos = b cos 2bsin bsin b2 cos a cos a2 sin = b sin + 2bcos + bcos b2 sin
cos b sin sin b cos
b
=
a sin a2 cos + 2bsin + b2 cos a cos a2 sin 2bcos + b2 sin
b
=
198 m/s2
602 rad/s2
AB
A Cb
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
109/308
A x1O1y1
a(Ass)A = a
(Rel)A + a
(Tr)A + a
(Cor)A
a(Ass)A A
Oa(Ass)At = AO (A O)a(Ass)An = AO
(AO (A O))
a(Rel)A AA
AB
a(Tr)
AA
CAB a
(Tr)At = AB (A C)
AB a(Tr)An = AB (AB (A C))
a(Cor)A
A a(Cor)A = 2AB
v(Rel)A
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
110/308
a(Ass)At AOAO AO
a(Ass)An
2AOAO AO
a(Rel)At a(Rel)At ACa(Cor)A 2ABv
(Rel)A AC
a(Tr)At ABAC AC
a(Tr)An
2ABAC AC
a(Ass)A
AC
a(Co)A
AC
a
(Tr)
An
50 ms2
AO
AO AB
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
111/308
50 ms2
a(Ass)A
a(Rel)A
a(Co)A
a(Tr)At
a(Tr)An
a(Tr)At
AB = 602k
| AB| = |a (tr)A
|AC
BB AB
A v(Ass)A AB
B A
vB = vA + AB (B A) = AO (A O) + AB (B A)x y (AO) (BA)
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
112/308
(A O) = AO cos i + AO sin j(B A) = BA cos( )i + BA sin( )j
(B A)AO = 25k AB = 9.55k
A
B
(B A)
AO (A O) =
i j k0 0 AO
AO cos AO sin 0
== AOAO sin i + AOAO cos j = 7.07i 7.07j
AB (B A) = i j k
0 0 ABBA cos( ) BA sin( ) 0 =
= ABBA sin( )i + ABBA cos( )j = 2.32i + 13.17jx y
vBx = 9.39 m/svBy = 6.1 m/s
B
|vB| =
v2Bx + v2By = 11.2 m/s
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
113/308
(vB) = arctan
vByvBx
= 33
vB
O
AC
B
vA vBA
vB
B
BB
(B O) = (A O) + (B A)
xB + iyB = a expi
+d expi
ad
f
O
A
B
Re
Im
B
xB + iyB = vBx + ivBy = aei(+2 ) + dei(+
2 )
= + /2 = e m
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
114/308
vBx = a sin dsin(+ ) = 9.39 m/svBy = a cos + d(+ ) = 6.1 m/s
BAB
aB = aA + AB (B A) + AB (AB (B A))A
AO = 25k AO = 0
aA = AO (A O) + AO (AO (A O)) = AO (AO (A O)) =
2AO (A O) = 2AOAO cos i 2AOAO sin j = 176.8i 176.8j
AB = 9.55k AB = 602k
AB
(B
A) =
i j k0 0 AB
BA cos( ) BA sin( ) 0 == ABBA sin( )i + ABBA cos( )j = 146.3i + 830j
AB (AB (B A)) = 2AB (B A) =
2ABBA cos( )i 2ABBA sin( )j = 125.7i + 22.2j
x y
aBx = 156.2 m/saBy = 675.4 m/s
B
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
115/308
|aB| =
a2Bx + a2By = 694
m/s2
x
(aB) = arctanaBy
aBx
= 103aB
O
AC
B
aAanBA
atBA
aB
B
xB
+iyB
=aBx
+iaBy
==a
2
e
i(+) +d
e
i(+2 ) +d
2
e
i(+)
e m = + /2 =
aBx = a2 cos + dsin + d2 cos = 156.2 m/s2aBy = a2 sin dcos + d2 sin = 675.4 m/s2
B
b 0 360
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
116/308
O
A
C
B
B
b AB
ABAC
b = 12
= 192 AOAB
AB
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
117/308
0 50 100 150 200 250 300 3500.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
Rotazione dellasta OA []
LunghezzadelsegmenteoA
C
[m]
AC
0 50 100 150 200 250 300 35020
10
0
10
20
30
40
Rotazione dellasta OA []
Angolo
[]
AB
0 50 100 150 200 250 300 35010
8
6
4
2
0
2
4
6
8
10
Rotazione dellasta OA []
VelocitdiallungamentodelsegmentoA
B[m/s]
AC
0 50 100 150 200 250 300 35010
5
0
5
10
15
20
25
Rotazione dellasta OA []
Velocitangolare[rad/s]
AB
0 50 100 150 200 250 300 350200
100
0
100
200
300
400
500
Rotazione dellasta OA []
AccelelrazionedelsegmentoAB[m/s]
AC
0 50 100 150 200 250 300 350800
600
400
200
0
200
400
600
800
Rotazione dellasta OA []
Accelerazioneangolare[rad/s]
AB
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
118/308
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
119/308
10
OA = a = 0, 4 m AB = b = 0, 4 m B 30
CB
O
A
30
B
C
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
120/308
= 30 = 10 rad/s = 100 rad/s2 = 330 CB = 0, 5 m
B
CB
B
a b c d
a = (A O) = OAei = aeib = (B A) = ABei = bei
c = (D O) = ODei
= ce
i
d = (B D) = DBei = dei
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
121/308
O
A
30
B
C
D
a
cd
b
a a = 0, 4m = 30
b b = 0, 4m = 330
c c = 300
d d = 30
a + b = c + d
c
O
aei + bei = cei+ dei
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
122/308
B
aei(+2 )
v(Tr)B+ bei(+
2 )
v(Rel)B= dei
v(Ass)B
A
v(Ass)B B
v(Tr)B
AO
v(Tr)B BA B
A
d
a sin bsin = d cos a cos + b cos = d sin d
cos b sin sin b cos
d
=
a sin
a cos
Bd
=
cos b sin sin b cos
1a sin
a cos
=
6, 92 m/s20 rad/s
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
123/308
v(Ass)B d
v(Rel)B b AB
v(Tr)B a = 4 m/s OA
v(Tr)B
vB(Tr )
vC
vB
1 m/s
(Rel)
(Ass)
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
124/308
dei
30
B
C
vB(Ass)
vpist = d sin = 3, 46 m/s
B
aei(+2 )
a(Tr )Bt
a2ei a(Tr)Bn
+bei(+2 )
a(Rel)Bt
b2ei a(Rel)Bn
= deia(Ass)B
A
a(Ass)B B
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
125/308
a(Tr)BnA O
a(Tr)
BtA O
AO
a(Rel)BnB A
a(Rel)BtB A
AB
a sin a2 cos bsin b2 cos = d cos a cos a2 sin + bcos b2 sin = d sin
d )
cos b sin sin b cos
d
=
a sin + a2 cos + b2 cos
a cos + a2 sin + b2 sin
d = 429, 28 m/s2892, 82 rad/s2
AB
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
126/308
a(Ass)B d
a(Tr)Bt a = 40 m/s2 OA
a(Tr)Bn a
2 = 40 m/s2 OAa(Rel)Bt b = 14, 64 m/s2 AB
a(Rel)Bn b
2 = 160 m/s2 AB
a(As s)
B
a(Re l)
Bn
a(Re l)
Bt
a(Tr )
Bn
a(Tr )
Bt50 m/s2
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
127/308
11
R1 = 0, 4 m R2 = 0, 5 mR2
30
ED ED = 0, 25 m
R1
mm EO s O
2 m
E (t) =
+ 2
+
6sin(2t)
t = 0
t = 0 s t = 0.1 s
(t)
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
128/308
E
s
O
Fm D
t = 0
E
s
O
Fm
D
R1R2
t = 0.17
t = 0 t = 0 s
t = 0 s OE = 2.75 m = 120t = 0.1 s OE = 2.72 m = 187.9
t = 0.1 s
dvE E
vm
daE E
am
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
129/308
t
O
D
E
t = 0
O
D
E
t = 0.17
O
D
E
t = 0.34
O
D
E
t = 0.51
O
D
E
t = 0.68
O
D
E
t = 0.85
4AO m 12
AO R2 2
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
130/308
m
m
1
E AO
O
m
AO
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
131/308
O
E
s
O
Fm D
Re
Im
E
c + d + e = f
cei+ dei + eei = f ei
c D O
d e f O E
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
132/308
c s + R2 = + /2
d d =
e e = ED f f
E
O
d
c
e
f
Re
Im
d(t) = R2 ((t) (0)) = R2
(t) 2
t = 0
O D
(0) = +
2= (0) = (0)
cei R2
+ 2
ei + eei = f ei
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
133/308
f(t)
t = 0.1 s
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 150
0
50
100
150
200
250
300
Tempo [s]
Rotazioni[]
Asta OE []
Asta DE []
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 12.68
2.69
2.7
2.71
2.72
2.73
2.74
2.75
Tempo [s]
DistanzaEO
[m]
Asta OE [m]
R2ei + eei(+2 ) = f ei + fei(+2 )
R2 cos e sin = fcos f sin R2 sin + e cos = fsin + f cos
(0.1) = 2/3 cos(20.1) =2.66 rad/s R2 cos e sin cos
R2 sin + e cos sin
f
=
f sin f cos
f
=
11.38 rad/s0.46 m/s
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
134/308
d
xOy d = 11.38kf
E O
f
-R2
e
f
1 m/s
f
t = 0.1 sE
Ef
vE = f ei + fei(+
2 ) = R2ei + eei(+
2 )
vEx = R2 cos ED sin = fcos + f cos( + 2
) 4.53 m/svEy = R2 sin + ED cos = fsin + f sin( +
2) 5.66 m/s
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
135/308
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
15
10
5
0
5
10
15
Tempo [s]
Velocit[rad/s]
Asta OE [rad/s]
Asta DE [rad/s]
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 10.5
0
0.5
Tempo [s]
Velocit[m/s]
Asta OE [m/s]
E
|vE| =
v2Ex + v2Ey = 7.25 m/s
(vE) = arctan
vEyvEx
= 231.3
Ex1O1y1
O1 OOA E
v(Ass)E = v
(Rel)E + v
(Tr)E
v(Ass)E ExOy
ED
(vD = d (D H)) E
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
136/308
E
s
O
Fm
D
D (vED = d (E H)) E
v(Ass)E = d (D H) + d (E H) =
= d (E H)
EE H
v(Rel)E EO E
OA
v(Tr)E E
O v(Tr)E = AO (E O)
E
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
137/308
v(Ass)E dEH EH
v(Rel)E v
(Rel)E OE
v(Tr)E AOEO OE
v(Tr)E
1 m/s
vE(Tr)
EO
EH
v(Ass)E = v
(Rel)E + v
(Tr)E
v(Ass)E,x = v(Rel)E,x + v(Tr)E,xv(Ass)E,x = v
(Rel)E,x + v
(Tr)E,x
v(Ass)E
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
138/308
1 m/s
vE(Tr)vE
(Ass)
vE(Rel)
|D| = |v(EASS)|
EH= 11.38 rad/s
d = 11.38k
x1O1y1
R2e
i + eei(+2 )
v(Ass)E
= f eiv(Rel)E
+ fei(+2 )
v(Tr)E
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
139/308
mR1 P
P P
P
vP = d (P H)d = 11.38k
(P H) = P Hsin i + P Hcos j
P H = R1 + R2
vp = d (P H) =
i j k0 0 d
P Hsin P Hcos 0
== dP Hcos i dP Hsin j = 8.87i 5.12j
vp
vPx = 8.87m
/svPy = 5.12 m/s
P
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
140/308
|vP| =
v2Px + v2Py = 10.24
m/s
(vP) = arctanvPy
vPx
= 210vP
vP
vP
vE
E D
P
2ms
P
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
141/308
R2ei + eei(+2 ) e2ei
a(Ass)E
= feia(Rel)E
+ 2fei(+2 )
a(Cor)E
+ fei(+2 ) f2ei a(Tr)E
(R2 cos e sin ) e2
cos =
fcos 2
f sin + f sin f2 cos (R2 sin + e cos ) e2 sin =fsin + 2f cos +
+ f cos f2 sin
(0.1) = 23/3 sin(20.1) = 12.15 rad/s
R2 cos e sin cos R2 sin + e cos sin f ==
e2 cos 2f sin f sin f2 cos e2 sin + 2f cos + f cos f2 sin
f
=
16.7 rad/s20.74 m/s2
d = 16.7k
ff
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
142/308
f
t = 0.1s
5 m/s^2
f..
f. 2
e. 2
e..
R2..
f.. 2f
. .
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1150
100
50
0
50
100
150
Tempo [s]
Accelerazioni[rad/s
2]
Asta OE [rad/s2]
Asta DE [rad/s2]
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 18
6
4
2
0
2
4
6
Tempo [s]
Accelerazioni[m/s
2]
Asta OE [m/s2]
E
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
143/308
aE = R2ei + eei(+2 ) e2ei()
aEx = R2 cos Rp sin Rp2 cos = 38.71 m/s2aEy = R2 sin + Rp cos Rp2 sin = 12.77 m/s2
E
|aE| =
a2Ex + a2Ey = 40.76
m/s2
(vE) = arctanaEy
aEx
= 18.2
x1O1y1E
a(Ass)E = a
(Rel)E + a
(Tr)E + a
(Cor)E
a(Ass)E E
D
aD =d(D H)H
E
a(Ass)E = aD + aED =d (D H) +d (E D) +
+d d (E D)
=
=d
(E
H) +d
d
(E
D)
a(Rel)E E
AO
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
144/308
a(Tr)EE
OAO a
(Tr)Et = AO(E O)
AO a
(Tr)
En = AO (AO (E O)) a(Co)A
E a(Cor)E = 2AO
v(Rel)E
a(Ass)E1 dEH EHa(Ass)E2
2dED DEa(Rel)E a
(Rel)E OE
a(Cor)E 2dv
(Rel)E OE
a(Tr)Et AOEO OE
a(Tr)En
2AOEO OE
E1 2 d
d
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
145/308
EO
EH
5 m/s2aE,n
(Tr)
aE,t(Tr)
aE(Cor) aE2
(Ass)
5 m/s2 aE,n(Tr)
aE,t(Tr)
aE(Cor) aE2
(Ass)
aE1(Ass)
aEt(Rel)
a(Ass)E1
d =16.7k
|D| = |
a(EASS)
|EH =
E
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
146/308
R1
aP = aD + d (P D) + d (d (P D))
aPt = aD + PD (P D) = d (D H) + PD (P D) = d (P H)
apt = d (P H) =
i j k0 0 d
P Hsin P Hcos 0
=
= dP Hcos i dP Hsin j = 13.02i + 7.52j
aPtx = 13.02 m/s2
aPty = 7.52 m/s2
|aPt| =
a2Ptx + a2Pty = 15.04 m/s2
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
147/308
(aPt) = arctan
aPtyaPtx
= 30
aPt
E D
P
20 ms
aP
aE
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
148/308
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
149/308
12
B
DE
h
R
Rp
va
L/4
L/4
L/4
L/4
= 10
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
150/308
E B
h = 5 m R = 0.8 m L = 4 m Rp = 0.4 m
|a(t)| =
2 m/s2 0 t < 1,
0 m/s2 t 1.
t = 0.5 s
vEB t = 0.5 s
aEBt = 0.5 s
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
151/308
B
D
E
v =0.0ms
t =0.0s
=-0.0
t = 0s
B
D
E
v =0.8ms
t =0.4s
=-11.5
t = 0.4s
B
D
E
v =1.6ms
t =0.8s
=-45.8
t = 0.8s
B
D
E
v =2.0ms
t =1.0s
=-71.6
t = 1.0s
B
D
E
v =2.0ms
t =1.4s
=-128.9
t = 1.4s
B
D
E
v =2.0ms
t =1.8s
=-186.2
t = 1.8s
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
152/308
B E
|v(t = 0)| = 0
|v (t)| =t
0
|a (t)| dt
|v(t)| =
2t m/s 0 t < 1,
2 m/s t 1.
|s(t = 0)| = 0
|s (t)| =t
0
|v (t)| dt
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
153/308
|s(t)| =
t2 m 0 t < 1,
1 + 2(t 1) m t 1.
0 0.5 1 1.5 20
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Tempo [s]
Accelerazione [ms2
]
Velocit [ms1
]
Spostamento [m]
x e y mH t = 0 s
a +b + c = d + e
aei + bei + cei = dei + eei
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
154/308
B
DE
a d
cb
e
a a = 0
b b = h = 90
c c
d d = 0
e e = Rp
= = 0 = 2
a + ib + cei = d + eei
d a L/4
s = sR
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
155/308
ib + cei =L
4+ eei
sR
c cos = L
4+ e cos
sR
b + c sin = e sin
sR
c
c =L4 + e cos
sR
cos
= arctan
e sin
sR
bL4
+ e cos s
R
s(t = 0.5s) = 0.25 m = 65.07
c = 5.64 m
vEBc
cei+ cei(+2 ) = eei(+
2 )
= sR
= vR
(0.5) = 1.25 rad/s
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
156/308
c cos csin = e sin c sin + ccos = e cos
c
cos c sin sin c cos
c
=
e sin e cos
c
=
0.366 m/s
0.060 rad/s
c
vecvBEvecc vecvBE = ce
i
Ex1O1y1 O1 B
BE
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
157/308
B
DE
h
R
Rp
v a
L/4
L/4
L/4
L/4
E
v(Ass)E = v
(Rel)E + v
(Tr)E
v(Ass)E E
E
E|D| = |v|R
v(Ass)E = vD + D (E D) = D (E P)
v(Rel)E EO1 B E
v(Tr)
E A
v(Tr)E = vB + BE
(E B)
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
158/308
v(Ass)E1
vD xv(Ass)E2
D (E D) EDv(Rel)E BE
v(Tr)E1
vB xv(Tr)E2
BE (E B) BE
vD vB
v
v(Ass)E2
= v(Rel)E + v
(Tr)E2
E
v(Ass)E2
v(Tr)E2
| BE| = |v (tr)E2
|BE = 0.060 rads
v(Rel)E
|vBE| = |v(Rel)E | = 0.366ms
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
159/308
BE
BE
v(Ass)E1
0.1ms
v(Tr)E2
v(Rel)E
v(Ass)E2
0.1ms
cei+ 2cei(+2 ) + cei(+
2 ) c2ei = eei(+2 ) e2ei
= aR(0.5) = 2.5 rad/s2
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
160/308
c cos 2csin csin c2 cos = e sin e2 cos c sin + 2ccos + ccos c2 sin = e cos e2 sin
cos sin sin cos
c
=
e sin e2 cos + 2csin + c2 cos e cos e2 sin 2ccos + c2 sin
c
=
0.32 m/s2
0.19 rad/s2
c
E x1O1y1
a(Ass)E = a
(Rel)E + a
(Tr)E + a
(Cor)E
a(Ass)
E E
ED a
(Ass)E1
=
aD = a = D (D P)
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
161/308
E D EDa(Ass)En2
= DD(E D)ED a
(Ass)Et2
= D (E D)
a(Rel)
E EE
BE
a(Tr)EE
a(Tr)E1
= a a(Tr)En2
=
BE BE (E B) a(Tr)Et2 =BE (E B)
a(Co)EE a
(Cor)E = 2BEv(Rel)E
a(Ass)E1
aD xa(Ass)En2
D D (E D) EDa(Ass)Et2
D (E D) EDa(Rel)E BE
a(Tr)E1
aB xa(Tr)En2
BE BE (E B) BE
a(Tr)E2 BE (E B) BE
a(Cor)E 2BE v(Rel)E BE
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
162/308
aD aB
a
a(Ass)E2
= a(Rel)E + a
(Tr)E2
a(Ass)Et2
a(Ass)En2
a(Cor)E
a(Tr)En2
BE
BE
0.2ms2
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
163/308
a(Ass)Et2a
(Ass)En2
a(Tr)En2
a(Tr)Et2
a(Rel)E
a(Cor)E0.2 m
s2
v
(Tr)
Et2
| BE| = |a (tr)
Et2|
BE = 0.19 rads2a(Rel)E
|aBE| = |a(Rel)E | = 0.32ms2
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
164/308
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
165/308
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
166/308
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
167/308
13
a = 0.3m l = 0.5m (t) =At2 + Bt + C A = 0.03 rads2 B = 0.04
rads C = 0.06rad
m = 2kg JG = 0.015
G
l
m,a
C
O
i
k
j
t = 2s
C
O
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
168/308
x
ij
k
Ga
Ld = (a2 )2 + l2G
+ =
|vG| = |d| = 0, 083ms
OG
|at,G
|=
|d
|= 0, 031
m
s2
|an,G| = |2d| = 0, 013 ms2
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
169/308
G
l
m,a
OC.I.R.
VG
.
at,Gan,G
G
l
m,a
O
C.I.R.
.
.
d d
X
Y
X
Y
EcEST IN T
EST + INT =dEc
dt
EST OC
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
170/308
G
l
m,a
C
OC.I.R.
.
d
H
V
mg
mdmd
. 2..
JG..
G
l
m,a
C
OC.I.R.
.
d
H
V
mg md
.
JG.
O
Ec =1
2mv2G +
1
2JG
2
Ec =1
2md22 +
1
2JG
2
dEcdt
= (md2 + JG)
EST
EST = (Ck ) (k ) + (mgj ) (d sin()j )
EST = C + mgd sin()
INT = 0 C
C = JG + md2 mgd sin() = 5, 32Nm
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
171/308
dQdt
=R
d 0dt
+ v0 Q = M0Q
R
0O M0
OG
O
G = (
r G
r O)
QG + JG
QG = m
v G = md = md cos()
i md sin()j
O
O = (d sin()
i + d cos()
j ) (md cos()i md sin()j ) JG
k
= md2 sin2()k md2 cos2()k JGk
= md2
(sin
2
() + cos
2
())k JGk
= md2k JGk
d Gdt
= md2k JGk
v 0 QG = 0v 0 = 0 O
O
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
172/308
MO = Ck + (d sin()i + d cos()j ) (mgj )
= Ck (d sin()mg)k
md2k JGk = Ck d sin()mgk
C = JG + md2 mgd sin() = 5, 32Nm
O
MEST0 +
CIN + (G O) FIN = 0
CIN =
JGi
FIN =
FIN
C = JG + md2 mgd sin() = 5, 32Nm
JG =ma2
12 = 0, 015kgm2
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
173/308
H V
x yx
Qx = m
v xG = md cos()i
Qxdt
= md cos()i md2 sin()i
x
Rx = Hi
H = md cos() md
2
sin() = 0, 039Ny
Q y = m
v yG = md sin()j
Qydt
= md sin()j md2 cos()jy
R y = mgj
V = mg md sin() md2 cos() = 19, 56N
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
174/308
O
Fsistx = 0Fsisty = 0
H = Fi,n sin() + Fi,t cos()V = Fi,n cos() Fi,t sin() + mg
Fi,n = md2 Fi,t = md
H = md cos() md2 sin() = 0, 039NV = mg md sin() md2 cos() = 19, 56N
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
175/308
14
C(t) = At(0) = 0
(0) = 0 m = 5kg R = 0.1mA = 0.008 t = 1s
(t)
H V
G
HX
Y
C
m,R
O
i
k
j
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
176/308
k
dEcdt
= EST + IN T
Ec EST
IN T
H
H
Ec =1
2mv2G +
1
2JG
2
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
177/308
vG = R
Ec =1
2
mR2 + JG
JH
2 =1
2JH
2 =1
2
3
2mR2
2
v G = RiH
ESTA =Ck
k
+mgj
v G = C
ESTR = HH
i
v H +
VH
j
v H = 0
i
k
j
G
H
X
Y
m,R
O
.
VG
aG
,. .
3
2mR2 = C = (t) = 2
3
C
mR2=
2
3
A
mR2t = 0.1
rad
s2
C1 C2C1 C2
(t) =1
2
2
3
A
mR2
t2 + C1 = 0.05
rad
s
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
178/308
(t) =1
6
2
3
A
mR2
t3 + C1t + C2
(0) = 0 = C1 = 0 (0) = 0 = C2 = 0
(t) =1
9
A
mR2t3 = 0.017rad
0 2 4 6 8 100
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Andamento di nel tempo
tempo(s)
(rad)
dQdt
=R
d 0dt +
v 0 Q = M0Q
R
0O M0O
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
179/308
H
H = IHk = 3
2mR2
k
v 0 Q H
MH = Ck
32
mR2k = Ck
=2C
3mR2=
2
3
A
mR2t
OR in +
R +
R = 0
Min + (G O) R in + MO + MO = 0
R in = ma G = mRiMin = IG = 12mR2
k
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
180/308
i
k
j
G
m,R
JGC..
HH
VH
maG
mg
H
H
mRi + HH
i + (VH
mg)
j = 0
12mR
2k + Rj (mRi ) Ck = 0
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
181/308
Q = mvG
i = mR
i
R = mgj R = HHi + VHj
mRi = HH
i + (VH mg)j
x yHH = mR = 0.01N
VH = mg = 49N
H
12
ik
j
G
m,R
JGC
.
HH
VH
mVG
mg
H
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
182/308
x y
HH VH C
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
183/308
15
1
Mm
P1
G2 M2
M1,J1,R
O
A B
F
j
i
k
R1 = 0.2m M1 = 10kg J1 = 0.4kgm2(discononomogeneo)M2 = 3kg F = 30N = 45
AP1 = 0.3m AB = 1m Mm = 50Nm
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
184/308
(0) = 0rad(0) = 0rad/sO
i j x y
k
1 = kvB = vG = Ri
v0 = 0
1 = kaB = aG = Ri
a0 = 0
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
185/308
P1
G2 VG
O
,
A B
j
i
k
. ..
aG
VB
aB
EST + INT =dEc
dtEc
EST
IN T
IN T
OB
vB
EST = Mm 1 + F vB + M1g v0 + M2g vG
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
186/308
EST = Mm F R sin
vG g v0 = 0
O AB
Ec =1
2J1
21 +
1
2M2v
2G
Ecdt
=
J1 + M2R2
=Mm F
22
J1 + M2R2= 88
rad
s2
(t) = 88t rads(t) = 44t2rad
VO HO
dQdt
=R
d 0dt + v0 Q = M0Q R
0O MO
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
187/308
P1
G2 M2VG
O
J1
A B
j
i
k
.
F
M2g
M1g
H0
V0
VB
OBG1 G2
Q1 = 0 Q2 = M2v2 = M2v2i = M2Ri
d Q
dt= M2Ri
RATT x
RATT = F cos i = F
2
2i
x RRV
RRV = H0i
M2Ri = F
2
2i + H0i
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
188/308
H0 = M2R + F
2
2
B
B = J1k
Bdt
= J1k
vB Q2i
B
MATT0 = (M1g)j (B P1)i + (M2g)j (B G)i Mmk
MRV0 = HOi Rj + V0j (B P1)i
J1 = M1g (B P1) + M2g (B G) Mm + H0R V0 (B P1)HO VO
HO = 74N
VO = 83.4N
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
189/308
P1
G2M2aG
O
J1
A B
j
i
k
..
F
M2g
M1g
H0
V0
VB
Fsistx = 0 H0 M2R F22 = 0
MsistB = 0 M1g (B P1) + M2g (B G) Mm + H0R+V0 (B P1) J1 = 0
HO = 74N
VO = 83.4N
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
190/308
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
191/308
16
DR
m Fb(t)
O
R
r
D
C
B
b(t)
c34c
e
a
m
J
F
C
R = 6 m r = 1 m a =
3 m
c = 2 m e = 2 m C = 20 Nm
m = 100 kg J = 1 kgm2
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
192/308
m b(t) = 2+sin(2t)
t = 0, 7 s
bt = 0, 7 s
bt = 0, 7 s
F
D
O
D
C
B
a
b
c
e
d
aei + bei + cei = dei + eei
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
193/308
a a = 0
b b = 2c c = 2d R r e e
a ib ic = dei
+ eei
a = d cos + e cos b c = d sin + e sin
= arccosa d cos
e
b c = d sin + e
1 cos2
= d sin + e
e2 (a d cos )2
e2
0 arcsin b+c
d= 0, 6
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
194/308
a2 + b2 + c2 + d2 e2 + 2bc
K
= (2bd + 2dc)
A
sin + 2da
B
cos
K = A sin + B cos cos2 + sin2 = 1
sin
cos
A2 + B2
A2 cos2 2BK
A2cos +
K2 A2
A2= 0
cos 1,2 = 0, 742cos 3,4 = 0, 196
1 0.5 0 0.5 11
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
cos
sin
cos1,2
=0.742
cos1,2
=0.196
1 = 42, 11 3 = 78, 68
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
195/308
O Ab(t)
C
B
D
1 = 42, 11
O Ab(t)
C
B
D
3 = 78, 68
=
78, 68
67, 95
ib = dei(+2 ) + eei(+2 )
0 = dsin e sin b = dcos + e cos
b
=b dcos
e cos
dsin eb dcos e cos
sin = 0
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
196/308
b
e
d
0, 5ms
O
C
B
D
b
e
d
= tan d sin d tan cos b = (b) b
= 0, 65 rad/s = 1, 73 rad/s
DC ib
dei(+2 )
C eei(+2 )
D
|vd| = (R r) = r
= Rrr
= tan d sin d cos tan
R rr
b = R rr
(b) b
b b(t = 0, 7 s) = 2 cos(2t) =1, 94 m/s
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
197/308
t = 0, 7s = 3, 27 rad/s
ib = dei(+2 ) d2ei + eei(+2 ) e2ei
0 = dsin d2 cos e sin e2 cos b = dcos d2 sin + e cos e2 sin
b
=b dcos + d2 sin + e2 sin
e cos
=b tan d2 (cos + tan sin ) e2 (tan sin + cos )
d sin
d tan cos
= 11, 12 rad/s2 = 30, 86 rad/s2
b [b]
= (b)
bb2 + (b) b
b b(t = 0, 7 s) = 42 sin(2t) =37, 54 m/s2
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
198/308
b
dd2
e
e210 m
s2
O Ab(t)
C
B
D
b
d
d2
ee2
DC ib
dei(+
2 )d2ei e2ei
eei(+2 ) C
= R rr
= R rr
(b)
bb2 + (b) b
t = 0, 7s 55, 63 rad/s2
F
Fb C = mbb + J
F =
CR rr + J
R rr
2 (b)
bb2 + (b) b
(b)
b
+mb
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
199/308
878N
DD F m
DC
O
D
C
B
a
b
c
e
d
DC
DC
V = F mb = ...
HDC Q
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
200/308
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
201/308
17
a = b = 1m d = 2m e = 0.7m f = 2m Acilindro = 0.5dm2
M1 = 20kg M2 = 30kg J1 = 10kgm2
c
F
a
f
b
e
d
A
B
C
DP
M2
G M1,J1
j
i
k
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
202/308
c =
3m
BD CP
CP
Q = 9m3
h
A
M2
D
BD BC + CD
a + b = c
aei + bei = cei
a cos + b cos = c cos
a sin + b sin = c sin
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
203/308
c
F
a
f
be
d
A
B
C
D
P M2
GM1,J1
j
i
k
a
b
c
C
D
B
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
204/308
a = (C B) a = 1m 90b = (D C) b = 1m
c = (B H) d 3m
= 2
b cos = c cos
a + b sin = c sin
cos2 + sin2 = 1
c2 = (b cos )2 + (a + b sin )2
c2 = b2 + a2 + 2ab sin
sin =c2 b2 a2
2ab = arcsin c
2 b2 a22ab
= arcsin1
2= 30
cos =b
ccos =
13
3
2=
1
2 = arccos 1
2= 60
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
205/308
bsin = c cos csin bcos = c sin + ccos
3 c c
Q =dVcilindro
dtVcilindro
Vcilindro = Acilindrohcilindro
Q = Acilindrodhcilindro
dt= Acilindro c
c =9
3600
0.5 102m3
s
m2= 0.5
m
s
2 b sin c sin b cos c cos
=
c cos c sin
3
3
3
2
3
2
=
3
4+
3
4 = 0.5rad
s
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
206/308
3 = 12
= 1rads
b sin c sin b cos c cos
=
b2 cos 2csin c2 cos b2 sin + 2ccos c2 sin
=
3
2
rad
s2
=
3
4
rad
s2
CP M2
(G C) = e ei
(P
C) = f ei
vG = ieei ; aG = iee
i e2ei
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
207/308
vP = ifei ; aP = ife
i f2ei
CP
C
aG,t = ieei ; aG,n = e2ei
aP,t = ifei ; aP,n = f2ei
MA
VA
HA
M1g
M2gF
aP,t
vP
aP,n
aG,t
aG,n
vG
..
.
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
208/308
R
FgasFgas
VR
VT
T
T R
Wgas = Fgas,T vT + Fgas,R vR = Fgas vT+ Fgas vR = Fgas (vT vR) = Fgas vrel
Fgas = pgasAcilindro
Fin,P,n = M2aP,n
Fin,P,t = M2aP,t
Fin,G,n = M1aG,n
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
209/308
MA
VA
HA
M1g
M2g
Fin G,t
Fin G,n
F
Fin P,t
Fin P,n
vP
vG
Cin
Fin,G,t = M1aG,t
Cin = J1
Fgas vrel,cilindro + ( F + M2g) vP + M1g vG++ Fin,G,n vG + Fin,G,t vG + Fin,P,n vP++ Fin,P,t vP + Cin = 0
Fgas vrel,cilindro + ( F + M2g) vP + M1g vG+
M1aG
vG
M2aP
vP
J1
= 0
Fgasvrel,cilindro (F + M2g)cos vP M1g cos vG == M1aG,tvG + M2aP,tvP + J1
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
210/308
Fgasc (F + M2g)cos f M1g cos e M1ff+ M2ee J1 = 0
Fgas =
c[(F + M2g)cos f + M1g cos e+
+ M1f2+ M2e
2+ J1]
Fgas = 4964 N pgas = FgasAcilindro
=
=4964
0.5 102N
m2= 992800
N
m2= 9928 bar
MA
VA
HA
M1g
M2g
Fin G,t
Fin G,n
F
Fin P,t
Fin P,nCin
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
211/308
M1g
M2g
Fin G,t
Fin G,n
F
Fin P,t
Fin P,n
Cin
VC
HC
Fgas
CC
Fgas sin( )b Cin Fin,G,te Fin,P,tf+ M1ge cos M2gfcos F fcos = 0
Fgas sin(
)b
J1
M1e2
M2f
2+
M1ge cos M2gfcos F fcos = 0
Fgas = 4964 N pgas = FgasAcilindro
=
=4964
0.5 102N
m2= 992800
N
m2= 9928 bar
A
Fx = 0 HA + Fin,G,t sin + Fin,G,n cos +
+ Fin,P,t sin + Fin,P,n cos = 0
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
212/308
HA + M1aG,t sin + M1aG,n cos +
M2aP,t sin + M1aP,n cos = 0
Fy = 0 VA Fin,G,t cos + Fin,G,n sin M1g+
Fin,P,t cos + Fin,P,n sin M2g F = 0
VA M1aG,t cos + M1aG,n sin M1g+ M2aP,t cos + M1aP,n sin M2g F = 0
MC = 0 HAd + MA J1 M1ge cos M2gf cos +
Fin,G,te Fin,P,tf F fcos = 0
HAd + MA J1 M1ge cos M2gfcos + M1e2 M2f2 F fcos = 0
HA = 55.53 N
VA = 1509 N
MA = 1544
3 Nm
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
213/308
18
A
B
D
C G
M,J
Cm
h
F
45
30
P
,.
j
i
k
AB = 0.5 m BC = 0.183 m CD = 0.353 mAD = 0.5 m h = CG = 0.353 m M = 10 kgJ = 0.1 Kg m2
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
214/308
= 37.32rad/s =110rad/s2 BC
AD CD
AD CD
G PF
Cm BCF = 50 N
A B
i
j
k
a +b + c = d
aei + bei + cei = dei
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
215/308
A
B
D
C
a
b
c
d
j
i
k
a a
b b
c c
d d
a cos + b cos + c cos = d cos a sin + b sin + c sin = d sin
iaei + ibei + icei = idei
aei(+2 ) + bei(+
2 ) + cei(+
2 ) = dei(+
2 )
a sin bsin csin = dsin a cos + bcos + ccos = dcos
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
216/308
= = 37.32 rad/s
0.183 37.32 ei(90) + 0.535 ei(405) = 0.5 ei(120)
0.353sin(315) = 0.5sin(30)0.183 37.32 + 0.535cos(315) = 0.5cos(30)
= 10 rads
= 10rad
s
+
+
b
c
d
+
.
.
.
__2
__2
__2
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
217/308
ibei b2ei + cei ic2ei = dei id2ei
bei(+2 ) + b2ei(+) + cei(+
2 ) + c2ei(+) = dei(+
2 ) + d2ei(+)
bsin b2 cos csin c2 cos = dsin d2 cos bcos b2 sin + ccos c2 sin = dcos d2 sin
= = 110rad/s2
0.353 sin(315) 0.5 sin(30)
0.353 cos(315) 0.5 cos(30) =0.183 37.322 + 0.353 (10)2 cos(315) 0.5 cos(30)0.183 110 + 0.353 (10)2 sin(315) 0.5 sin(30)
= 449449 rad/s2 = 10497 rad/s2
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
218/308
G PG
(G P) = (C B) + (G C)
B G
(C - B) (G - C)
(G - B)45
j
i
k
|G C| =
GC
2
2+
h
2
2= 0.25 m
(G P) = (C B) + (G C) = bei + |G C|ei(+45)
d
dt(G P) = vG = ibei + i|G C|ei(+45)
G
vG,x = 0.25sin(315 + 45) = 0 m/svG,y = 0.183+ 0.25cos(315
+ 45) = 4.33 m/s
vG =
v2G,x + v2G,y =
02 + 4.332 = 4.33 m/s
vel = 90
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
219/308
vel
b
GC .
.
vG
d
dtvG = aG = ibe
ib2ei+i|GC|ei(+45)|GC|2ei(+45)
aG,x = 0.1832 0.25sin(315 + 45)+0.252 cos(315 + 45) = 280 m/s2
aG,y = 0.183+ 0.25cos(315 + 45)+
0.252 sin(315 + 45) = 144.45 m/s2
aG = a2G,x + a2G,y =
2802 + 144.452 = 315 m/s2
acc = 152.7
P
(P A) = (D A) + (P D) = dei + |P D|ei(270)
|P
D
|=
h
2= 0.177 m
d
dt(P A) = vP = idei + i|P D|ei(270)
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
220/308
A
D
P
(P - A)
(D - A)
(P - D)
45
PD
d
.
.
vP
P
vP,x = 0.5sin(30) 0.177sin(315 270) = 1.25 m/s
vP,y = 0.5cos(30) + 0.177cos(315 270) = 3 m/s
vP =
v2P,x + v2P,y =
(1.25)2 + 32 = 3.25 m/s
vel = 112.6
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
221/308
G M PF
A
B
D
C
G
Cm
F
PMg
vG
aG vP
VB
HB
HA
VA
.
..
Cm + Mg vG + F vP + Fin vG + Cin = 0
Fin = MaGCin = J
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
222/308
A
B
D
C
G
Cm
F
PMg
vG
Fin
vP
VB
HB
HA
VA
Cin
Cm MgvG + F vP cos(135 112.6) ++MaGvG cos(152.7
90) + J = 0
Cm =1
(MgvG F vP cos(22.4) +
MaGvG cos(62.7) J) = 20.15 Nm
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
223/308
4 A B
A
B
D
C
G
Cm
F
P
Mg
Fin
VB
HB
HA
VA
Cin
A B
MA = 0
HBBA + Cm (Mg + Fin,y) AD cos(30) Fin,xAB Cin ++FAD cos(45 30
) +h
2 = 0HB = 2
Cm (Mg + MaG,y)
3
4 MaG,y
2 J+ F
0.96
2+ 0.177
=
= 4130 N
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
224/308
MB = 0
HABA + Cm
(Mg + Fin,y)BC + CG
2
2 Cin + FBCcos(45) +h
2HA = 2
Cm (Mg + MaG,y) (0.183 + 0.25) J+ F
0.183
2
2+
h
2
=
= 1364 N
Fy = 0 VA + VB Mg Fin,y + F sin(45) = 0
A
D
C
G
F
PMg
Fin
VC
HC
HA
VA
Cin
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
225/308
19
C R MF
m a b
Y
Xmg
Mg
F
y
x
M,RP
G
C
a
b
i
k
j
O
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
226/308
x(t)
F
P
bP
YX
x(t)
k
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
227/308
y
x
x
vG
aG
S
C PX Y
vC = k (C S) = xi
vP = k (P S) = yj
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
228/308
X
P
C
i
k
j
OvC
S
vP
x
x y
k (R cos j) = xik (Rseni) = yj
=x
R cos
y = R sin = R xR cos
sin = x tan
Gx
=x
R cos y = x tan
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
229/308
G C vASSCvTRC
vRELC C
vASSC = vTRC + v
RELC x = yei
2 + vRELei
vASSC
x = vREL cos 0 = y + vREL sin
vREL =x
cos =vREL
R =x
R cos y = vREL sin = x tan
2
y
x
x.
y
.
Vrel
G
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
230/308
x = y + a + b + c
Y
X
G
CO
a
y
b
x
c
x = yei2 + a + bei + cei(
32+)
x y bC G C G
a c
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
231/308
Y
X
,
G
CO
. ..
vCaC
vG
aG
dEcdt
= EST + INT
Ec EST
INT
Ec = Ec,disco + Tc,cuneo =1
2Mv2C+
1
2JG
2 +1
2mv2G
EST IN T
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
232/308
EST = Fi vC Mgj vC mgj vG= Fi xi Mgj xi mgj yj
IN T = 0
Y
Xmg
Mg
F
x
M,RP
G
C
a
b
i
k
j
O
y.
.
H1
H2
V
x.
dEc
dt= Mxx + JG + myy
Mxx + JG + myy = Fx mgyMxx +
MR2
2 + myy = Fx mgy
x
Mx +1
2
MR2x
R2
cos2
+ mx tan2 = F + mg tan
F
F =
M +
M
2cos2 + m tan2
x mg tan
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
233/308
G
Y
Xmg
Mg
F
x
M,RP
G
C
a
b
i
k
j
O
.
J.
H1
H2
V
my
mx.
yV
d Qydt
= R(yES T)
Qy = myj
Vj Mgj mgj
myj = Vj Mgj mgj
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
234/308
V = my + Mg + mg
x y
V = mx tan + Mg + mgF
P
V
ddiscoPdt
= Q(disco) vP + M(EST)PP
discoP = J(disco)P
k =3
2MR2k
Q(disco) = Mxi
PyP = R cos
vP = xi
P
P
M(EST)P = (C P) (V Mg)j + (C P) Fi =
= (R sin i R cos j) (V Mg)j ++(R sin i R cos j) Fi
32MR2k = F R cos k + (V Mg)R sin k
x F
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
235/308
F =1
R cos
3
2MR2
x
R cos (V Mg)R sin
=
=3M
2cos2 x
(V
Mg)tan =
=3M
2cos2 x (mx tan + mg)tan =
=3M
2cos2 x + mx tan2 mg tan
Y
Xmg
Mg
F
x
M,RP
G
C
a
b
i
k
j
O
.
H1
H2
V
my.
mx..
J..
Rin = maG MaC = myj Mxi = mx tan j MxiMin = JG = 12MR2k
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
236/308
V
(V
Mg)j
mgj
myj = 0
V = Mg + mg
mx tan
F
P
V
P
C
i
k
j
O
NP
TPF
MgV
Mx
J..
(C P) (F Mx)i + (C P) (V Mg)j JGk = 0F R cos MxR cos + V R sin MgR sin JG = 0
F = Mx (Mg + mg mx tan )tan + Mg tan +
= +12MR2 xR cos 1R cos F =
M +
M
2cos2 + m tan2
x mg tan
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
237/308
H1 H2
B
QC,x = Mxi
R(EST)x = H1i + H1i + Fi
Mxi = H1i + H1i + Fi
B
dBdt
= Q vB + M(EST)B
B = JCk + (C B) Mxi + (G B) myj ==
MR2
2k + x
i yBj Mxi +
a
3i b
3j my
j =
=
MR2
2 + yBMx +
a
3my
k =
=
MR2
2 + (yB x tan ) Mx + a
3my
k
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
238/308
dBdt
=MR2
2k + yBMxk x tan Mxk x tan Mxk + a
3myk
Q = myj + Mxi
B
vB = yj
B
M
(EST)
B = (C B) Fi + (C B) (V Mg)j ++(G B) (mgj) + (D B) H2i
MR2
2k + yBMxk x tan Mxk x tan Mxk + a
3myk =
=
myj + Mxi
yj +
xi yBj
Fi + Vj Mgj
+
+a
3
i
b
3
j mgj +
b
2
j H2i
MR2
2k + (yB x tan ) Mxk + a
3myk =
= x(V Mg)k + yBFk a3
mgk +b
2H2k
F Mx + H1 + H2 = 0V x Mgx + F yB mgxG + H2 b2 MR
2
2 MxyB myxG = 0
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
239/308
H1 H2
Fi Mxi + H1i + H2i = 0(C B) (V Mg)j + (C B) (F Mx)i++(G B) (mg + my)j + (D B) H2i JGk = 0
F Mx + H1 + H2 = 0(V Mg)x + (F Mx)yB (mg + my)xG + H2 b2 JG = 0
xG yGa
3
x
Y
X
x
M,RP
G
C
a
b/2
R
xP
xG
2/3 a
A O
b/2
BH1
H2
yB
yD
D
}R CosR Sin tg}
}
R Sin
R
C
yP = R cos
xP = x R sin yA = yP xP tan
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
240/308
yA
yB = yA + b = R(cos + sin tan )
x tan + b =
= yB x tan xG =
a
3
H2H1
H2 =
2b
(Mx F) yB + (mg + my) xG + (Mg V) x + JG
H1 = Mx F H2
x =a
2+ R sin
xP =a
2
yB = R cos + R sin tan a
2+ R sin
tan + b
b
a= tan
b
2= R cos
yB = R cos a2
tan + b = b
H2 =
2b
(Mx F) b + (mg + my) a3 + (Mg V)
a2 + R sin
+ MR
2
2
H1 = Mx F H2
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
241/308
H2 = 2b M
2cos2 + m tan2
xb + mgb tan + (mg mx tan ) a
3
+
+2
b
(mg + mx tan )
a2
+ R sin
+MR2
2
x
R cos
H2 = Mxcos2
2mx tan2 + 2mg tan + 23
mgtan
mx
+
+ (mg + mx tan )
1
tan + tan
+
Mx
2cos2
H2 =
M
2cos2 + m tan2 m
3
x + mg
tan 1
3
1
tan
H1 = Mx
M +M
2cos2 + m tan2
x + mg tan +
M
2cos2 + m tan2 m
3 x mg
tan 1
3
1
tan H1 = m
3x +
1
3
mg
tan
F
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
242/308
V
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
243/308
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
244/308
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
245/308
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
246/308
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
247/308
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
248/308
R 1, J 1 R 2, J 2
M
T
BB 1
fd
J m
, A
A
A = 100Nm R1 = R2 = 0.5m = 20
B = 0.1Nms2/rad2 d = r = 0.95 = 45
Jm = 6.25kgm2 m = 70kg
J1 = 2.5kgm2 fd = 0.2
J2 = 3.75kgm2 = 1/5
C
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
249/308
C
Wsc
WToutWTin
M
T
v av a
ma
mg sin mg sin
ma
2
J 22
J 11
1C
C
m
Cm
J 2m
Wsc
C2 2mg sin() v Wu
J111 J222 2mav WINu
= 0
C
C
2
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
250/308
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
251/308
Wu = 2mg sin() v
WIN = J111 J222 Jmmm 2mva = WINu + WINm1 2
m v
v
1 = v/R1
2 = v/R2
m = 2/ = v/ ( R2)
2mg sin() v + dCm v R2
dJm va2R2
2
+
J1R21
+J2R22
+ 2m
va = 0
Cm0 = A
a =Cm0d/ ( R2) 2mg sin()
J1/R21 + J2/R22 + dJm/(
2R22) + 2m= 0, 63 m/s2
WIN = 0
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
252/308
Cm
Cm = R2D 2mg sin() = 49, 44Nm
J m J u
Wu
mC m u
Wp
Wm
C u
W Tin WTout
vCm = A B2
m
m =
A Cm
B= 22, 48 rad/s
v
v = R2m = 2, 25 m/s
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
253/308
m
Cm
m
Cm
S
ma
MN
mg
v a
S
Ssin() ma mg sin() = 0
7/29/2019 Eserciziario Fondamenti di meccanica teorica ed applicata
254/308
S
MN
mg
T
i
v a = 0
S =1
sin()[ma + mg sin()] = 395 N
Cm
Wu