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 10.o.
hollikniki{ Kérdező } kérdése
1532
A műugrásnál használt 4m hosszú, igen könnyű ugródeszka egyik végén, illetve ettől 1.2m távolságban van megtámasztva.
A deszka szabad végére kiáll az 55kg tömegű műugró. Mekkora és milyen irányú erők hatnak a deszka rögzítési pontjában?
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
sos, help, fizika, házi, koszonom
0
Középiskola / Fizika
Válaszok
1
bongolo{ }
megoldása
Kell egy ábrát csinálni. Olyasmit, mint amit mellékelek.
`L=4\ m`
`L_1="1,2"\ m`
`m=55\ kg`
Az erőket csak nagyon durván rajzoltam be, és tuti, hogy rosszul is, mert nem lehet mindhárom erő lefelé irányú! De ez nem baj, ami majd negatívra jön ki, az felfelé irányú valójában.
Azt tudjuk, hogy `F_3=mg` és az tényleg lefelé irányú.
Ilyen feladatokat úgy érdemes megoldani, hogy a deszkára ható erőket nézzük, amikor a teljes rendszer nyugalomban van (tehát nem akkor, amikor az ember ugrál a végén). Két dolgot kell figyelembe venni:
a) Mivel a deszka nem megy odébb sehová, ezért a rá ható erők eredője nulla:
(1) `F_1+F_2+F_3=0`
b) Mivel a deszka nem fordul el egyetlen egy tengely körül sem semerre, ezért a rá ható forgatónyomatékok összege nulla:
Melyik pont a tengely? Bármelyik. Egyik körül se fordul el a deszka. Kiválasthatjuk a végtelen sok pont közül azt, ami nekünk tetszik, és arra a pontra nézve írjuk fel a forgatónyomatékokat.
Melyiket érdemes választani? Az egyik olyat, ahol valamelyik erő hat, mert akkor legalább annak az erőnek az erőkarja nulla lesz, ezért egyszerűbb lesz az egyenlet.
Mondjuk választhatjuk most a második alátámasztási pontot tengelynek, ahol az `F_2` erő hat. Nem muszáj ezt választani, a többivel is ugyanez a végeredmény jönne ki, de pillanatnyilag az jutott eszembe.
Nézzük a forgatónyomatékokat:
- Az `F_1` erő erőkarja `L_1`, és az óramutató járásával ellentétes irányában forgatna. Legyen mondjuk ez a pozitív irány. A forgatónyomaték `F_1·L_1`
- Az `F_2` erőnek nulla az erőkarja, ezért ez a forgatónyomaték nulla, nem kell foglalkozni vele.
- Az `F_3` erő erőkarja `L-L_1`, és az óramutató járásával megegyező irányában forgatna, ami tehát a negatív irány. A forgatónyomaték `-F_3·(L-L_1)`
A forgatónyomatékok összege nulla:
(2) `F_1·L_1-F_3·(L-L_1)=0`
Ez a két egyenletünk van, ezt kell megoldani.
Leírom újra, most már az ismert adatokat behelyettesítve:
(1) `F_1+F_2+55\ kg·10m/s^2=0`
(2) `F_1·"1,2"\ m-55\ kg·10m/s^2·(4\ m-"1,2"\ m)=0`
Leírom újra, most már a mértékegységeket elhagyva, de persze előtte ellenőrizni kell, hogy minden mértékegység rendes szokásos, ha nem úgy lenne, akkor először át kellene őket váltani. Most nem kell:
(1) `F_1+F_2+550=0`
(2) `"1,2"F_1-550·"2,8"=0`
Oldd meg az egyenletrendszert, newton-ban jönnek ki az erők (mert kg valamint m és m/s² voltak a mértékegységek).
Figyeld meg, hogy melyik erő lesz negatív! Az pont az ellentétes irányba mutat a valóságban, mint ami a rajzon van. Valójában illene utána csinálni egy újabb rajzot, most már a rendes irányú erőkkel.