Перевёрнутый маятник

Делаю курсовую по программированию. Задача: "Стабилизация перевёрнутого маятника". Помогите с формулой![]()
См. рис. Пусть длина стержня L и его массой можно пренебречь. Если маятник отклонился на угол альфа, то с какой скоростью должна двигаться опора, чтобы маятник не упал и не поднимался вверх? Я так понимаю, что тут момент силы используется, но не могу разобраться![]()

опору надо двигать с ускорением

Если опору двигать с ускорением, то маятник будет сначала опускаться потом подниматься вверх! Мне нужна формула скорости для поддержания маятника в том же состоянии. Т.е. чтобы скорость компенсировала силу тяжести
Потом я эту формулу воткну в прогу.

с чего вы это взяли?

Как говорит препод по Алгебре и Геометрии: "Это же ощевидно!"

это бред

Ну ок. Тогда прошу формулу)

a = vtg&; & - это угол противолежащего катета ; а - длина второго катета и одновременно высота маятника. Скорость должна быть такой, чтобы длина катета "а ," не изменялась.

оу.
в общем, допустим, мы отклонили маятник на угол B, известный нам, и хотим, чтобы он остался в равновесии. для этого начнем двигать опору в ту же сторону, в которую отклонили маятник, с некоторым ускорением а. как его рассчитать? сделаем это при помощи второго закона Ньютона. удобнее рассчитывать эту систему в неинерциальной системе отсчета, движущейся с ускорением а сонаправленно с опорой. тогда в этой системе отсчета на маятник действуют три силы: инерции -ma, тяжести mg и реакции опоры N. в проекциях на вертикальную и горизонтальную оси
NsinB = ma
NcosB = mg
a = gtgB
итак, для сохранения равновесия системы при отклонении маятника на угол В мы должны начать двигать опору в ту же сторону, в которую отклонили маятник, с ускорением a = gtgB
Добавлено спустя 3 минут
о постоянной скорости в данном случае говорить неправильно. представить можно так: маятник стремится упасть в случае, если мы отклонили его на какой-то угол. чтобы он не упал, нужно приложить силу, компенсирующую силу тяжести. но там где постоянная скорость - там, грубо говоря, силы нет.
отредактировал(а) владик: 2012-10-15 16:26 GMT

'Это задача в основном по алгебре. Вычисление первого катета "а", равного произведению второго катета "в" на тангенс противоположного ему угла альфа. Катет "а"- это высота с которой должен падать маятник. Катет "в" - это ПОСТОЯННАЯ скорость, с которой должен двигаться маятник, чтобы не упасть вниз и не прыгнуть в верх, а для этого, при движении маятник должен следить за тем, чтобы угол альфа не изменялся. Имеем - (катет "а" )высоту (mg) и угол альфа.Этого достаточно,чтобы вычислить скорость (катет "в"). mg - это любая высота, где есть ускорение свободного падения.
отредактировал(а) anatolij: 2012-10-15 18:16 GMT

#12268 anatolij :'Это задача в основном по алгебре. Вычисление первого катета "а", равного произведению второго катета "в" на тангенс противоположного ему угла альфа. Катет "а"- это высота с которой должен падать маятник. Катет "в" - это ПОСТОЯННАЯ скорость, с которой должен двигаться маятник, чтобы не упасть вниз и не прыгнуть в верх, а для этого, при движении маятник должен следить за тем, чтобы угол альфа не изменялся. Имеем - (катет "а" )высоту (mg) и угол альфа.Этого достаточно,чтобы вычислить скорость (катет "в"). mg - это любая высота, где есть ускорение свободного падения.
Это уже что-то проясняет!
Но ведь нельзя просто так связать силу тяжести и скорость через тангенс! Если силу умножить на тангенс, то это опять будет сила! ![]()

#12268 anatolij :'Это задача в основном по алгебре. Вычисление первого катета "а", равного произведению второго катета "в" на тангенс противоположного ему угла альфа. Катет "а"- это высота с которой должен падать маятник. Катет "в" - это ПОСТОЯННАЯ скорость, с которой должен двигаться маятник,
Скорее векторная алгебра. Но тем не мене это в чистом виде физическая задача на второй закон Ньютона. Опора должна двигаться с постоянным ускорением, а не скоростью, так как в инерциальной системе, связанной с опорой маятник неизбежно упадёт под действием силы тяжести. Из рис \( a = gtg \alpha \)
И anatolij a = vtg&; & - это угол противолежащего катета ; а - длина второго катета и одновременно высота маятника. это физически не верно, даже по размерности не тянет - метры не равны скорости.


Count_May, всё, понял, почему с ускорением должно двигаться. Но получается, что ускорение не зависит от длины и массы маятника?

#12271 AntiCamper :Но получается, что ускорение не зависит от длины и массы маятника?
Да не зависит. Оно должно быть таким, чтобы обеспечить направление равнодействующей силы строго вдоль стержня, чтобы сохранялся заданный угол.

Всем спасибо за ответы ![]()

