Научный отчет № 5501

Название

Скольжение твердого тела по наклонной шероховатой плоскости с учетом аэродинамического воздействия. По теме: Разработка методов исследования управляемых механических систем, взаимодействующих со сплошной средой.

Авторы

Локшин Б.Я., Самсонов В.А.

Аннотация

Рассмотрены некоторые задачи спуска твердого тела по шероховатой плоскости при наличии аэродинамического воздействия. Для тела, опирающегося на плоскость площадкой конечной длины показано, что разгон тела ограничен достижением либо предельной скорости, либо скорости, при которой происходит опрокидывание через переднюю или заднюю точку контакта. На плоскости определяющих параметров построены области, отвечающие тому или другому типу разгона. Для тела, контактирующего с плоскостью единственной точкой (опорной точкой) при условии, что в этой точке действует управляющий момент, построена математическая модель движения с учетом возможных поворотов тела вокруг опорной точки. Эта модель рассмотрена применительно к разгону лыжника на прямолинейном участке трассы. В этом случае показано, что для максимизации скорости разгона в процессе спуска следует выбрать определенную стойку и сохранять ее на всем протяжении спуска. Описан экзотический вариант, при котором происходить отрыв тела от поверхности. Все утверждения иллюстрируются числовыми примерами и результатами компьютерного моделирования.

Год публикации

2022 г.

Объём

71 с.

Научный руководитель

Самсонов В.А.

Ключевые слова

твердое тело, шероховатая наклонная плоскость, аэродинамическое воздействие, режимы разгона, опрокидывание, отрыв от поверхности, разгон лыжника на прямолинейном спуске, максимизация скорости спуска.