Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Erőhatások

736
Sima függőleges falhoz 4 cm hosszú vékony fonálon, 300 gramm tömegű, 2,5 cm sugarú golyót rögzítettünk. (A fonál a gömb szélén "köti össze a fallal" és úgy 4 cm)
a) Mekkora erővel nyomja a golyó a falat? (Megoldás: 1,25 N)
b) Mekkora erő feszíti a fonalat? (Megoldás: 3,25 N)

A feladatgyűjteményben meg vannak adva a megoldások, csak a levezetéssel akadnak problémáim.
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
1
Középiskola / Fizika

Válaszok

2
Biztos van hozzá rajz, az sokat segítene.
0

Hosszabbítsd meg a rajzon a fonalat a gömb középpontjáig, és onnan húzz egy szakaszt a falig. Az a szakasz merőleges lesz a falra, hisz a fal érinti a gömböt, az érintő pedig mindig merőleges.
Ha a gömb sugara r, akkor a meghosszabbított fonal 4+r, a másik szakasz r hosszú. (r=2,5 cm, de maradok az r-nél.)

A gömbre ható erők: A gömb középpontjától lefelé rajzolj egy `mg` nehézségi erőt, a fonal irányában ~felfelé pedig egy `K` kötélerőt.
A nehézségi erő fix, a kötélerő viszont kényszererő, annak a nagysága a többitől függ: pont annyi, hogy egyensúlyban legyen minden. Vagyis ennek a két erőnek az eredője pont olyan irányú kell legyen, ami a fal és a gömb érintkezési pontjába megy, tehát vízszintes. (Ha nem ilyen lenne az eredő, akkor forgatónyomaték hatna a golyóra és nem lenne nyugalomban.)

Vagyis rajzold meg a két erő (`mg` és `K`) eredőjét: húzz `K` hegyéből függőleges egyenest, `mg` hegyéből pedig a fonállal párhuzamos egyenes. A kettő ahol metszi egymást, ott lesz az eredőjük vektorának a hegye. És az a vektor vízszintes kell legyen! Szóval olyan hosszú `K` vektort rajzolj fel, amikkel az eredő tényleg vízszintes lesz. Nevezzük ezt az eredőt `F`-nek.

Ami kis háromszög keletkezik, az hasonló a nagy háromszöggel, amit meghosszabbított fonál meg a gömb sugara alkot a fallal. Fel lehet rájuk írni ezt az arányt:
(1) `K/F=(r+4)/r`

Tudjuk még azt is, hogy derékszögűek a háromszögek. A fal menti oldal hossza (`h`) Pitagorasszal számolható:
`h^2=r^2+(r+4)^2`
Ez az arány is felírható:
(2) `(mg)/F=h/r`

Lett ez a két egyenletünk, és csak `F` valamint `K` az ismeretlenek benne. Fejezd ki őket, ez lesz a két válasz.
2