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!
Fizika feladat 9.osztály
barackbunny
kérdése
664
A vándor a vállára fektetett 1,2 m hosszú boton visz egy 5kg tömegű zsákot úgy, hogy a rúd egyik végére felfüggesztett terhet a rúd másik végére kifejtett erővel egyensúlyozza.
Mekkora erővel kell tartania a bot végét és mekkora erő nyomja a vállát, ha a rúd a teherhez közelebbi harmadánál támaszkodik a vállára?
Nagyon nem értem, szóval jól jönne egy kis magyarázat is.
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
Fizika, dolgozat,
0
Középiskola / Fizika
Válaszok
1
bongolo{ }
válasza
Kell egy ábra, csatoltam.
A vízszintes vonal a rúd. A rövidebbik végén lóg a teher, a túlsó végét fogja a vándor a kezével. A felfelé mutató nyíl nem a vándor feje, hanem az az erő, amivel a vándor válla tartja a rudat.
Az 1,2 m harmada 0,4 m, ez a rúd rövidebbik része. A hosszabbik a maradék 0,8 m.
A rúdra három erő hat:
- m·g lefelé (a zsák)
- F₁ lefelé (a keze húzza le)
- F₂ felfelé (a válla nyomja fel)
Mivel a rúd nem mozog, ennek a háromnak az eredője nulla kell legyen:
1) `F_1+mg=F_2`
A rúd nem csak nem mozog, de semmilyen pont (tengely) körül sem fordul el.
Vagyis tetszőleges tengelyre felírhatjuk a forgatónyomatékokat, azok eredője is nulla kell legyen.
A tengely, amire a forgatónyomatékokat kifejezük, tényleg a rúd bármelyik pontja lehet. Olyan pontot érdemes választani, ahol valamelyik erő hat a három közül, mert ha ott van a tengely, akkor annak az erőnek a forgatónyomatéka nulla, csak kettőt kell felírni.
Mondjuk írjuk fel ahhoz a ponthoz képest, ahol a vállával tartja. (Erre a tengelyre szoktuk felírni, bár tényleg lehetne bármi más is.)
A forgatónyomaték az erőnek és az erőkarnak a szorzata. Nézzük a két erőt:
- mg, a válltól 0,4 méterre hat, ezért az erőkar 0,4 m, a forgatónyomaték 0,4·mg
- F₁, a válltól 0,8 méterre hat, az erőker 0,8 m, a forgatónyomaték 0,8·F₁
A harmadik erő (F₂) pont a vállon hat, ezért az erőkar 0 m, a forgatónyomaték is 0.
A két forgatónyomaték ellentétes irányba forgatna (az egyik jobbra lefelé, a másik balra lefelé), ezért az eredőjük akkor nulla, ha nagyságuk egyforma:
2) `"0,4"·mg="0,8"·F_1`
Ez a két egyenletünk van, abből kell mindent kiszámolni.
Mondjuk a másodikból kijön `F_1`:
`F_1=("0,4"·mg)/"0,8"=(mg)/2=...` szorozd ki.
Aztán az első egyenletből kijön `F_2`:
`F_2=F_1+mg=3/2 mg=...`
A vándor válla `F_2` erővel tartja a rudat, ezért a rúd is `F_2` erővel nyomja a vállat (csak éppen lefelé). Azt az ellenerőt nem rajzoltam az ábrára, mert az nem a rúdra hat, hanem a vándor vállára.