Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Пенроуз Р. 6 страница






Ответ: 2, 8 с.

482. В неподвижном лифте висит маятник, период колебаний кото­рого 1 с. С каким ускорением движется лифт, если период колебаний этого маятника стал 1, 1 с?

Ответ: 0, 19g.

 

483. Найти период колебаний математического маятника длиной 1 м, подвешенного в вагоне, движущемся горизонтально с ускорением 5 м/с2.

Ответ: 1, 89 с.

 

484. На какую часть длины надо уменьшить длину математического маятника, чтобы на высоте 10 км период его колебаний был равен периоду его колебаний на поверхности Земли?

Ответ: 0, 3%.

 

485. На сколько отстанут маятниковые часы за сутки, если их под­нять на высоту 5 км над поверхностью Земли?

Ответ: 67, 5 с.

 

486. На какую высоту над Землей надо поднять математический маятник, чтобы период его колебаний увеличился на 1%?

Ответ: 64 км.

 

487. В шахту какой глубины надо опустить математический маятник, чтобы период его колебаний возрос на 1%?

Ответ: 126 км.

 

488. Шарик, подвешенный на нити длиной 1 м отклонили на неболь­шой угол от положения равновесия и отпустили. Определить, через какое время шарик вернется в исходную точку, если при движении нить была задержана штифтом, поставленным на одной вертикали с точкой подвеса, посередине длины нити.

Ответ: 1, 7 с.

489. Математический маятник длиной 1 м, подвешенный у наклонной стенки, которая составляет с вертикалью угол a, отводят в сторону от вертикали на угол b и отпускают. Определить период колебаний такого маятника, если стенка абсолютно упругая, а углы a и b малы. Решить задачу для условия: b = 2a.

Ответ: 1, 32 с.

 

Различные виды механических колебаний

 

490. На рисунке показано положение равновесия колебательной системы (математического маятника с пружинной связью). Масса шарика 100 г, длина нити 1 м, жесткость пружины 50 Н/м. Определить период малых колебаний системы. Каким станет период, если пружину заменить полоской эластичной резины, имеющей ту же длину и жесткость?

Ответ: Т1 = 0, 28 с, Т2 = 1, 14 с.

 

491. На два быстро вращающихся одинаковых валика положили горизонтально доску. Расстояние между осями валиков равно 20 см, коэффициент трения между доской и валиками 0, 18. Определить: а) каков характер движения доски? б) что произойдет, если поменять направление вращения валиков?

Ответ: а) доска будет совершать колебания с периодом 1, 48 с; б) доска соскочит с валиков.

 

492. Ареометр массой 100 г представляет собой шарик, заполненный дробью, и цилиндрическую трубку поперечного сечения 0, 2 см2. Он помещен в жидкость плотностью 103 кг/м3 несколько глубже, чем это нужно для положения равновесия. Найти период колебаний ареометра, если его отпустить.

Ответ: 4, 44 с.

 

493. Плоская льдина площадью 5 м2 с находящимся на ней рыбаком массой 80 кг колеблется в вертикальном направлении, совершая одно колебание в секунду. Какова толщина льдины?

Ответ: 26 см.

 

494. В воде плавает льдина, имеющая форму куба со стороной 50 см. Льдину погружают на небольшую глубину (не потопляя ее полностью) и отпускают, в результате чего она начинает совершать гармонические колебания с амплитудой 5 см. Определить полную энергию колебаний льдины.

Ответ: 3, 1 Дж.

 

495. Однородный цилиндр массой 0, 2 кг с площадью поперечного сечения 10-2 м2 плавает на границе несмешивающихся жидкостей с разной плотностью, причем r1 < r2, где r2 = 1000 кг/м3. Пренебрегая сопротивлением жидкостей, определить r1, если период малых вертикальных колебаний цилиндра равен p/5 с.

Ответ: 800 кг/м3.

 

496. Определить период колебаний столбика ртути в U-образной трубке при выведении его из положения равновесия. Площадь по­перечного сечения трубки 0, 3 см2, масса ртути 120 г.

Ответ: 0, 76 с.

 

497. Цилиндрическое бревно длиной 6 м удерживается в вертикальном положении погруженным в воду так, что его верхний конец находится на уровне поверхности. На какую высоту выйдет бревно из воды, если его отпустить? Плотность бревна 800 кг/м3.

Ответ: 2, 4 м.

 

498. Вообразим, что между Москвой и Кировом прорыт прямолиней­ный тоннель, в котором проложены рельсы. а) Как будет вести себя вагон, поставленный на эти рельсы, если на его пути не будет тре­ния и сопротивления воздуха? б) Сколько времени он будет двигаться от Кирова до Москвы? Вращением Земли пренебречь.

Ответ: а) вагон будет совершать гармонические колебания между Кировом и Москвой с периодом 5024 с; б) 42 мин.

 

499. На неподвижной гладкой горизонтальной плоскости в точке ее жесткого соединения с Землей находится тело, которому сообщили скорость 20 м/с, направленную вдоль плоскости. На какое расстоя­ние удалится тело от первоначального положения и за какое время произойдет это удаление? Вращением Земли пренебречь.

Ответ: 16 км, 21 мин.

 

500. На некоторой маленькой планете проводится измерение периода малых колебаний математического маятника, длина нити которого равна радиусу планеты (10 км), а точка подвеса отстоит от центра планеты на расстоянии, которое чуть больше ее удвоенного радиуса. Найти период колебаний, если ускорение свободного падения вблизи поверхности планеты 0, 5 м/с2.

Ответ: 628 с.

 

501. Струна длиной 2 м растянута силой 10 Н и закреплена на кон­цах. К середине струны прикреплен груз массой 50 г. Определить период малых колебаний системы. Силу тяжести не учитывать, массой струны пренебречь.

Ответ: 0, 314 с.

 

502. Цилиндрический сосуд объемом 20 л и сечением 100 см2 содер­жит газ под давлением 105 Па. Сосуд находится в горизонтальном положении. Посередине сосуда расположен поршень массой 500 г, который может скользить без трения вдоль стенок цилиндра. Опре­делить период колебаний поршня при выведении его из положения равновесия, если температура газа остается постоянной.

Ответ: 0, 1 с.

 

503. Санки длиной 80 см скользят горизонтально по снегу и останавливаются, частично выехав на асфальт. Определить время торможения, если трение о снег отсутствует, а коэффициент трения об асфальт 0, 4.

Ответ: 0, 71 с.

 

504. Горизонтальный желоб выгнут по цилиндрической поверхности: слева по радиусу R, справа – по радиусу 2R. На дне желоба нахо­дится бусинка массой 10 г и зарядом 10-6 Кл, а в точке О – такой же по знаку заряд 2× 10-6 Кл. Найти период малых колебаний бусинки, если R = 10 см.

Ответ: 0, 53 с.

505. Груз массой 100 г, подвешенный на длинной нити, соединен с пружиной жесткостью 10 Н/м так, как показано на рисунке. Груз сместили вертикально вниз на 15 см и отпустили. На какую максимальную высоту относительно положения равновесия поднимется груз?

Ответ: 16, 4 см.

 

506. На концах тонкого непроводящего горизонтального стержня длиной 1 м закреплены две маленькие бусинки, а третья надета на стержень, по которому она может перемещаться без трения. Всем бусинкам сообщают одинаковые заряды 10-6 Кл. Найти период малых колебаний подвижной бусинки, если ее масса 5 г.

Ответ: 0, 83 с.

 

507. На гладкой горизонтальной поверхности закреплен шарик с зарядом q1 = 2× 10-6 Кл, к которому прикреплена непроводящая пружина. На другом конце пружины находится шарик массой 20 г и зарядом q2 = 4× 10-6 Кл. Подвижный шарик колеблется так, что минимальное расстояние между шариками равно 10 см. Какова максимальная скорость движения этого шарика, если длина пружины в недеформированном состоянии 30 см, а в момент, когда скорость шарика максимальна, ее длина равна 40 см?

Ответ: 7, 7 м/с.

508. В вертикальном колене изогнутой трубки находится столбик жидкости высотой L. Через какое время жидкость из вертикального колена выльется через горизонтальное колено?

Ответ:

 

 

Справочный материал

Плотность, кг/м3:

водород – 0, 09; воздух – 1, 29; пенопласт – 200; пробка – 240; сосна – 500; керосин, спирт – 800; лед, масло – 900; вода пресная – 1000; вода морская – 1030; алюминий – 2700; железо, сталь, чугун – 7800; серебро – 10500; свинец – 11300; ртуть – 13600;

Масса Луны 7, 3× 1022 кг.

Средний радиус Луны – 1737 км.

Масса Земли - 6× 1024 кг.

Средний радиус Земли – 6400 км.

Ответы к задачам № 44 и 45:

 

           
   
 
   
 
 
 
 
 


Оглавление

Кинематика. 3

Равномерное прямолинейное движение. 3

Относительность движения…………………………………………………5

Равнопеременное движение. 8

Свободное падение тел. 12

Движение тела, брошенного под углом к горизонту. 15

Кинематика движения по окружности. 18

Равнопеременное движение по окружности……………………………22

Динамика.……………………………………………………………………….24

Законы Ньютона. Движение без учета трения…... 24

Движение со связями.............................................................................25

Движение по окружности…………………………………………………...27

Движение по наклонной плоскости……………………………………….29

Движение при наличии трения……………………………………………30

Всемирное тяготение……………………………………………………….35

Сила упругости………………………………………………………………36

Статика. 38

Гидроаэростатика. 46

Давление жидкостей и газов. 46

Плавание тел. 48

Работа, мощность, энергия. 50

Законы сохранения. 53

Механические колебания. 61

Гармонические колебания. 61

Пружинный маятник. 62

Математический маятник. 65

Различные виды механических колебаний. 67

Справочный материал………………………………………………………..70

 

РИСУНОК АВТОМОБИЛЯ

 

Методический курс содержит основные принципы построения объема, законы построения перспективы, композиции, передачи света, тени, фактуры материалов. Описание рабочего процесса отображения композиционной идеи, образа автомобиля - опирается на уже известные принципы и приемы академического рисунка, а при построении проекций, используются методики из курса черчения и начертательной геометрии.

Основные отличия рисунка автомобиля заключены в применении дополнительных приемов построения формы и ее отдельных элементов (например: колес транспортных средств), передача с помощью определенных технических приемов лакокрасочных поверхностей, стекла и других материалов. Необходимость в этом существует на разных стадиях проектирования, начиная с поисковых эскизов и заканчивая демонстрационными рисунками. Ниже приводим описание основных этапов подготовки демонстрационного рисунка, так как выполнение эскизов требует тех же навыков, но выполняются они в ускоренной и «упрощенной» манере.

 

1.1 Выбор ракурса.

 

Определяющее значение в передаче объема разрабатываемого объекта имеет выбор ракурса. При этом в первую очередь следует иметь в виду восприятие автомобиля в реальных условиях эксплуатации. В большинстве случаев выбирается точка зрения, соответствующая положению глаз человека и линия горизонта, проходящая через нее. Автомобиль располагается на горизонтальной плоскости. (Рис.1)

 

Данный ракурс и горизонтальная плоскость, на которой стоит автомобиль часто используется дизайнерами, для ускорения построения схемы автомобиля и выявления характерной боковины и передней или задней частей. Часто этот ракурс стилизуется, незначительно перемещая ближнее к зрителю колесо ниже горизонтали, при этом получая легкий наклон автомобиля и не сильный эффект перспективы. (Рис.2)

 

Совершенно очевидно, что с помощью плоского 2-х координатного рисунка передать реальный 3-х координатный объем достаточно сложно. Поэтому используются дополнительные ракурсы, подчеркивающие основные композиционные линии объекта или отдельных его элементов. (Рис.3, 4, 5, 6)

 

С целью усиления восприятия идеи, передачи динамики движения объекта, применяется повернутая система координат, наклон линии горизонта. (Рис.7)

 

Поиск композиционного решения автомобиля, его пропорций и формообразующих поверхностей всегда начинается в ортогональных проекциях, предварительно на черно - белых эскизах, окончательно на цветных демонстрационных рисунках в масштабе 1: 1 - вид сбоку, спереди, сзади. Объект изображается в виде чистой проекции с условным показом в перспективе колес противолежащей стороны и стоек кузова: через стекла ближней к наблюдателю поверхности кузова. Источник света традиционно на этих проекциях находится в верхней левой части системы координат. Как правило, предполагается, что источник света расположен под углом 45 градусов к горизонтальной плоскости. (Рис.8, 9, 10)

 

1.2 Построение композиции на листе.

 

Начиная построение на листе, следует помнить, что рисунок в результате должен использовать все свободное поле листа. При этом по периферии листа должно остаться свободное пространство, с тем, чтобы автомобиль не оказался «зажатым» границами листа - всегда необходимо оставить свободное пространство, рисунок должен «дышать». Связано это с тем, что автомобиль в условиях эксплуатации постоянно находится в большом свободном пространстве и это должно быть передано в рисунке. Как пример поясняющий это положение, нужно отметить, что автомобиль, помещенный в замкнутое пространство, сопоставимое с его собственными размерами, воспринимается совсем по-другому. Именно по этой причине макетные и демонстрационные залы всегда имеют большие объемы, высокие потолки и хорошее рассеянное освещение, соответствующее натурным условиям. На практике минимальным свободным пространством для правильной оценки формы автомобиля считается расстояние, равное двум диагоналям объекта.

Автомобиль - объект динамический, постоянно движущийся, и его восприятие в движении - одна из основных задач, решаемых стилистом. Чтобы передать ощущение движение автомобиля на рисунке он может быть смещен к одному из краев листа по направлению движения. Оставшееся свободное поле целесообразно заполнить фоном (реальным или абстрактным, декоративным) с тем, чтобы композиция была «уравновешенной». (Рис.11)

 

Композиция может включать в себя несколько проекций автомобиля, как в одной системе координат (с общей линией горизонта), так и в различных системах. При этом в композицию могут входить и характерные фрагменты объекта. Но и в этом случае следует помнить о «равновесии» композиции. (Рис.12)

 

2.1 Построение перспективы.

Демонстрационный рисунок требует точного изображения проектируемого автомобиля таким, каким он представляется глазу. Для этого необходимо построение перспективы в соответствии с законами начертательной геометрии. Выполнение демонстрационного рисунка требует точного соблюдения пропорций, относительных размеров отдельных элементов кузова, визуальной передачи правильных объемов и поверхностей, правильного изображения колес, как важнейшего элемента внешности автомобиля. На практике в эскизах и набросках профессиональный дизайнер правильно рисует автомобиль в перспективе на подсознательном уровне, опираясь на большой практический опыт. При этом он сознательно может искажать форму и ракурсы в целях выделения какого-либо элемента кузова или композиции в целом.

Различают три вида построения перспективы: прямая (Рис.13, 14), косоугольная с двумя точками схода (Рис.15) и воздушная с тремя точками схода. (Рис.16)

 

При построении автомобиля прямая перспектива используется для придания объемности виду сбоку. Перспектива с тремя точками схода, как правило, используется для изображения объектов с большой высотой и применяется в архитектуре, но бывают исключения, к примеру, при построении сложного ракурса легкового автомобиля или построении крупногабаритного транспорта (грузовика, автобуса, рельсового транспорта). Таким образом, для рисунка автомобиля наиболее распространенна перспектива с двумя точками схода, в которой параллельные линии горизонтального направления сходятся в одну точку на горизонте, а вертикальные линии остаются параллельными.

 

3.1 Построение объема. Главные оси. Метод сечений.

 

Для построения объема используются сечения, проходящие через главные оси автомобиля: продольную ось симметрии автомобиля, оси колес, а также поперечные сечения характерных участков кузова. Таким образом, выстраивается своего рода «проволочный» каркас пространственной формы. Данный метод позволяет четко представить форму, изображаемого автомобиля с характерными переходами поверхностей и линий для последующего изображения «твердотельной» поверхности, «натянутой» на построенный «каркас».

Такой способ построения объема иллюстрирован на несложном примере динамичного объекта. (Рис.21)

 

Несмотря на кажущуюся трудоемкость данного метода, он позволяет не только обеспечить точные пропорции и правильность изображения поверхностей пластически сложного объекта, но и сократить время на переделки и исправления «вольного» рисунка. Правильно строя в перспективе проектируемый объект, дизайнер избавляет себя от ошибочных иллюзий и тренирует пространственное воображение, что крайне важно для быстрого эскизирования в проектной работе.

 

Упражнение для закрепления:

3.1.1 После выбора ракурса и композиционного замысла начинаем построение объема. В первую очередь в выбранной системе координат наносим главные оси объекта: продольная ось симметрии автомобиля и оси колес. Сами колеса строятся, как эллипсы, причем, большая ось эллипса всегда перпендикулярна оси колес.

Через продольную ось автомобиля проводим вертикальную плоскость и на ней строим продольное сечение автомобиля, соответствующее его силуэту или боковой проекции. Точно также строим характерные поперечные сечения: проходящие через переднюю и задние оси колес и несколько вспомогательных, в местах характерного изменения формы автомобиля. (Рис.22)

 

Как вспомогательные, могут быть построены и дополнительные продольные сечения. Если имеются характерные линии пересечения образующих поверхностей (например, линия пересечения поверхности боковины и крыши, капота и лобового стекла и др.), то в этой же системе координат вносим и их. (Рис.23)

 

Построение можно считать завершенным после проведения граничных линий - абриса кузова, проходящих через крайние точки характерных сечений и построения на полученных поверхностях линий разъемов дверей, капота, границ остекления, светотехники и др. (Рис.24)

 

Отдельно следует рассмотреть методы построения колес и границ колесных ниш кузова. Колесо представляет собой набор цилиндрических и конических поверхностей, находящихся на одной оси, но лежащих в разных плоскостях. Поскольку плоскости колеса и боковой поверхности кузова разнесены (иначе колесо при ходе сжатия будет задевать за реборду, - границу колесной ниши) на построенном объеме колесо всегда будет смещено к ближней границе колесной ниши относительно наблюдателя. Исходя из этого, строим основные формообразующие поверхности колеса и его элементов в соответствии с приведенными ниже пояснительными эскизами. (Рис.25)

 

3.2 Вспомогательные инструменты.

 

Если в поисковых эскизах основной инструмент - это руки исполнителя и карандаш, то при построении демонстрационных рисунков используется целый набор инструментов. Прежде всего - это лекала. Лекала применяются для четкого построения основных образующих композиционных линий. Существуют целые наборы лекал различной кривизны для работы в разных масштабах, в том числе и М 1: 1.Чаще всего лекала изготавливаются из прозрачного материала, с тем, чтобы не затенять рисунок и видеть при построении всю систему линий.

Можно использовать и универсальное лекало изменяемой кривизны, однако необходимость постоянной регулировки для подбора необходимой кривизны, требует значительно больше времени, чем при применении набора «жестких» лекал.

При построении колес и колесных ниш незаменимы эллиптические лекала, каждое из лекал содержит систему эллипсов, лежащих на общей оси под определенным углом наклона (например: 20°, 25°, 30°, 45°, 60°...).

Для удаления неиспользуемых в дальнейшей работе линий применяются протирки - шаблоны для стирания различных областей рисунка, защищающие от удаления близко расположенные линии. (Рис.26)

 

В данном случае рассмотрены примеры вспомогательных инструментов для построения демонстрационного рисунка от руки, но также необходимо понимать, что компьютерный рисунок не является исключением, в основе используя аналогичный инструментарий. Отличие компьютерного рисунка в том, что он требует дополнительных знаний программного обеспечения.

 

4.1 Выявление объема.

 

Часто при проведении начального этапа поиска формы будущего автомобиля используют минимальный набор технических приемов, передающих объем на плоском листе бумаги. Это вполне обосновано, так как позволяет на начальном этапе наработать как можно больше различных идей за короткий промежуток времени.

При этом наиболее распространенным способом передачи объема является утолщение линии рисунка на затененных участках поверхности и утонение (вплоть до исчезновения - обрыва) линии на освещенных поверхностях. Для более полного выявления объема темные участки рисунка штрихуются (направление штриховки постоянное на всем поле рисунка), а участки минимальной кривизны поверхности (чаще всего, переходные участки поверхностей) затираются или растушевываются. Перечисленного выше набора приемов недостаточно для передачи всех нюансов поверхности, поэтому объем дополнительно выявляется системой характерных сечений, своего рода «сеткой», продольно и поперечно нанесенной на поверхность автомобиля. (Рис.27)

 

Дальнейшая проработка рисунка предусматривает детализацию отдельных элементов (колес, зеркал и прочее), передачу фактуры поверхностей и фона.

Если выбранная точка зрения предусматривает построение интерьера, видимого через застекленные поверхности, делается это с помощью тех же приемов, что были описаны в разделе 3.1 «Построение объема». (Рис.28)

 

Качество рисунка во многом зависит от качества штриха, штрих должен быть положен исключительно по форме автомобиля, или стилизован в одном направлении на всем поле рисунка, помогая выявить объем. Необходимо помнить, что автомобиль представляет собой набор простых объемов (цилиндр, конус, сфера и прочее), сопряженных между собой переходными поверхностями и для лучшего понимания блестящих объемов нужно научиться передавать матовые «гипсовые» объемы, с помощью простого карандаша. (Рис.29, 30)

 

Для понимания принципов построения бликов, отражений фона и опорной плоскости на поверхностях кузова и его остекления, тело автомобиля следует воспринимать, как зеркальный объект: набор цилиндрических, конических (стекла, боковины) и сферических (углы кузова) поверхностей, в которых отражаются окружающие предметы, сами образующие поверхности (например: поверхность лобового стекла в поверхности капота) и фон. (Рис.31)

 

Точно также, как и в выпуклых зеркальных плоскостях, окружающие предметы будут отражаться в искаженном, сжатом виде, с концентрацией цвета по линии отраженного горизонта. При этом на боковых поверхностях кузова цвет отраженных предметов будет корректироваться цветом кузова (если только это не белый цвет, или близкий к нему).

А на горизонтальных поверхностях (капот, крыша), расположенных под острым углом к наблюдателю, будет преобладать цвет отраженного фона (небо, близко расположенные предметы), цвет кузова будет более темным по линиям перегиба поверхностей (переход боковины в крышу, капот). (Рис.32)







Дата добавления: 2014-10-29; просмотров: 3515. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Случайной величины Плотностью распределения вероятностей непрерывной случайной величины Х называют функцию f(x) – первую производную от функции распределения F(x): Понятие плотность распределения вероятностей случайной величины Х для дискретной величины неприменима...

Схема рефлекторной дуги условного слюноотделительного рефлекса При неоднократном сочетании действия предупреждающего сигнала и безусловного пищевого раздражителя формируются...

Уравнение волны. Уравнение плоской гармонической волны. Волновое уравнение. Уравнение сферической волны Уравнением упругой волны называют функцию , которая определяет смещение любой частицы среды с координатами относительно своего положения равновесия в произвольный момент времени t...

Принципы, критерии и методы оценки и аттестации персонала   Аттестация персонала является одной их важнейших функций управления персоналом...

Пункты решения командира взвода на организацию боя. уяснение полученной задачи; оценка обстановки; принятие решения; проведение рекогносцировки; отдача боевого приказа; организация взаимодействия...

Что такое пропорции? Это соотношение частей целого между собой. Что может являться частями в образе или в луке...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2023 год . (0.003 сек.) русская версия | украинская версия