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!

Fizika, mozgás

590
Csatolom a feladatot.
Imádlak titeket.
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Felsőoktatás / Fizika

Válaszok

1
Na ez már rendes feladat :)

Az `m_3` tömeg éppen annyi, mint a másik kettő összege, de a másik kettőt a súlyának csak a `sin\ 30°`-szorosa húzza lefelé, ezért azt hiszem a vége az lesz, hogy `m_3` gyorsul lefelé, a másik kettő pedig felfelé.

A sima "lejtőn test súrlódással" középiskolás feladatot ugye meg tudod oldani? Most ilyen erők hatnak a testekre, rajzold is be őket:

`m_1`-re ható erők (csak a lejtőirányúak) :
`K_1` a kötélerő, ami húzza felfelé (a rúgó alján)
`F_1=m_1·g·sin\ 30°` lefelé
`F_(s1)=µ_1·m_1·g·cos\ 30°` súrlódás lefelé

`m_2`-re ható erők :
`K_(2)` a kötélerő, ami húzza felfelé (a csigától)
`K_(21)` a kötélerő, ami visszahúzza (a rúgó tetején)
`F_2=m_2·g·sin\ 30°` lefelé
`F_(s2)=µ_2·m_2·g·cos\ 30°` súrlódás lefelé

`m_3`-ra ható erők :
`K_(2)` a kötélerő, ami húzza felfelé (ez a kötél nem nyúlik meg, ezért ez is `K_2`)
`F_3=m_3·g` lefelé

A fentiek közül `F_1, F_(s1), F_2, F_(s2), F_3` ismert erők, csak nem számoltam ki őket. A 3 kötélerő viszont ismeretlen: `K_1, K_(21), K_2`.

Majd ha meglesznek a kötélerők, a válasz a megnyúlásra az `x` lesz: a rugót a `K_(21)` és `K_1` erők különbsége nyújtja:
`K_(21)-K_1=k·x`

Ha szép lassan engedjük el a testeket, akkor nagy rezgések nélkül beállnak a nyugalmi végső állapotukra: a rugó megnyúlva húzza `m_1`-et, de nem változik a hossza (nem rezeg), ezért az egész rendszer közös `a` gyorsulással mozog:
`K_1-(F_1+F_(s1))=m_1·a`
`K_2-(K_(21)+F_2+F_(s2))=m_2·a`
`F_3-K_2=m_3·a`

Ez a 3 egyenletünk van, és van 4 ismeretlen: `K_1, K_(21), K_2` valamint az `a` gyorsulás.

Hmm, ez így nem jó. Valamit nem vettem figyelembe...
Nézzük újra, most részletesebben, hogy hogyan kezdődik az egész folyamat. Tehát ne a végső stacionárius állapotot nézzük, hanem korábban: Elengedjük a testeket. A rugó kezdetben nincs kinyújtva, és kicsi kinyúláshoz még nagyon kicsi erő is elegendő. Vagyis ilyenkor az a kicsi erő még tuti nem húzza felfelé `m_1`-et, tehát `m_1` lefelé kezd elindulni.
A rugó kicsi megnyúláskor még `m_2`-t se nagyon húzza lefelé, viszont a nagy `m_3` a csigán át erősen húzza felfelé, vagyis `m_2` elindul felfelé.
A rugó ezért elkezd erősen megnyúlni, amitől a rugóerő egyre nagyobb lesz, ami megtartja az `m_1` valamint `m_2` testeket is. A végén a teljes rendszer állni fog, nincs gyorsulás.

Vagyis kicsit változik a súrlódási erőknél a helyzet: `m_1` lefelé akarna menni, ezért `F_(s1)` felfelé mutat, rajzold át. `F_(s2)` marad lefelé, az nem változik...
A súrlódási együtthatók pedig tapadási együtthatók kellenek legyenek, nem pedig csúszásiak...

A három egyenlet így változik:
`K_1+F_(s1)=F_1`
`K_2=K_(21)+F_2+F_(s2)`
`F_3=K_2`

Ez már csak 3 ismeretlen, meg lehet oldani, aztán `x`-et számold ki.
0