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!

Sziasztok! Segítségeteket szeretném kérni 'Merev testek egyensúlyának általános feltétele' témakörben.

298
A 4es, 5ös és 6os feladatok megoldásában tudnátok segíteni?
Nagyon nem értem. :(
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
Fizika SOS
0
Középiskola / Fizika

Válaszok

3
Az a trükk ezekben, hogy a rudakban csak rúdirányú erők hathatnak. Vagyis minden erőt rúdirányú erők eredőjeként kell felírni, magyarul fel kell bontani rúdirányú erőkre. Majd később remélem rájössz, hogy ez mit jelent.

4)
Itt a testre (pontosabban arra a pontra, ahol a test rögzítve van a rudakhoz) ilyen erők hatnak:
- Nehézségi erő: `G=m·g` lefelé; ja, most meg van adva, hogy ez `G=200\ N`.
- `F_1` erő a vízszintes rúdban, ez vízszintes. Még nem tudjuk, hogy jobbra vagy balra megy-e.
- `F_2` erő a ferde rúdban, ez ferde irányú. Még nem tudjuk, hogy balra felfelé vagy jobbra lefelé.

Ennek a három erőnek az eredője nulla kell legyen, mert nyugalomban van minden.

Most jön a trükk: a nehézségi erőt fel kell bontani két olyan erő összegére, amik rúd-irányúak. Mondom, hogyan kell. Először csináljunk rajzot:

- Azt a pontot, ami a két rúd keresztezésénél van, nevezd el `O`-nak. Erről a pontról lóg lefelé a test.
- Rajzold a 200 N-t a rajzba egy nyíllal úgy, hogy a nyíl töve az `O` pontban legyen, a hegye pedig függőlegesen lefelé mutasson. Legyen olyan hosszú a nyíl, hogy a hegye nyúljon kicsit lejjebb a kocka alakú testnél, hogy legyen elég hely a rajznak.
- Hosszabbítsd meg a rudakat tovább a másik irányba is, vagyis a vízszinteset jobbra, a ferdét meg jobbra lefelé. Ennek a két egyenesnek a metszéspontjából (`O` pont) indul ugye a 200 N nagyságú nyíl.
- Rajzolj mindkét egyenessel párhuzamosat a nyíl hegyén keresztül. lesz tehát alul is egy vízszintes vonal, meg egy balra felfele menő ferde is.
- Ezek a párhuzamos vonalak metszik az eredeti egyeneseket valahol. (Ha nem metszenék, akkor jobban meg kell hosszabbítanod a rudak egyenesét.) A vízszinteset az `A` pontban, a ferde rúd egyenesét pedig a `B` pontban metszik a párhuzamosak.

Már kész is van a 200 N felbontása két olyan erő összegére, amik rúd-irányúak. Ezek az `OA` valamint az `OB` szakaszok. Rajzolj oda is nyilakat szaggatott vonallal.
Az `OA` tehát a `G` erő vízszintes komponense, nevezzük `G_1`-nek; az `OB` pedig a ferde komponense, nevezzük `G_2`-nek.

Ha megvan a `G` erő felbontása, akkor már az is megvan, hogy mik azok az erők, amik nyugalomban tartják az egfész rendszert:
`F_1=-G_1`
`F_2=-G_2`
vagyis a `G` erő komponenseinek pont az ellentettje lesz a két rúdban ható erő, akkor lesz az eredő nulla.

Ez még csak a rajz volt, számolni is kell még. A számolás pedig hasonló háromszögekkel megy:
A tartó háromszöge olyan derékszögű háromszög, aminek átfogója 40 cm, az egyik befogója 20 cm. A másik befogót ki lehet számolni Pitagorasszal: 20·`sqrt3` cm. Írd oda ezt a méretet a rajzodba.

Most nézd meg a párhuzamosakat, amit rajzoltál. A rajzra ugye odaírtad a `G_1` meg `G_2` erőket is, meg persze a `G`-t is. A jobb alsó háromszög átfogója az `OB=G_2`, a hosszabbik befogója a `G`, a rövidebbik befogójához nincs semmi se írva. De ha jobban megnézed, ez ugyanolyan hosszú, mint az `OA`, vagyis a `G_1`.
Ez a háromszög hasonló a tartó háromszögéhez, fel tudjuk írni a hasonlóság arányát:
`G_1/G=40/(20·sqrt3)`
`G_2/G=20/(20·sqrt3)`

Ezekből kijön `G_1` és `G_2`, hisz tudjuk, hogy `G=200\ N`.
Ugyanolyan hosszúak az `F_1` és `F_2` erők is, csak ellentétes irányúak.
1

5)
Hasonló a lényeg itt is:
Az erők csak kötél-irányúak tudnak lenni. Az `O` pontból (ahol a három kötél ösze van kötve) balra felfelé megy az `F_1`, jobbra felfelé pedig az `F_2`. Ezeknek az ellentétes irányú párjuk a `G_1` és `G_2`, amik a kötél irányának a meghosszabbításában mennek. Hosszabbítsd meg az egyeneseket és rajzold bele a 7 illetve 5 N hosszú `G_1` és `G_2` erőket.

Ez a két erő az `m` tömegű test `G` nehézségi erejének a kötélirányú komponensei.

Megint párhuzamosakat kell rajzolni a `G_1` és `G_2` csúcsain keresztül. Ha jó arányokkal rajzoltál, ahol ezek a párhuzamosak metszik egymást (az lesz a `G` erő nyilának a csúcsa), az pont függőlegesen lefelé van az `O` pont alatt. Biztos nem úgy fog kijönni, de csalj kicsit, hogy olyan legyen az ábra.

Szóval lett egy olyan ábrád, hogy az `O` pontból lefelé van egy `G` nyíl (nem tudod a hosszát), ennek a két oldalán pedig van egy-egy háromszög. Mondjuk a jobb oldali háromszög egyik befogója a `G_1` erő, átfogója a `G`, másik befogójához nincs semmi se írva. De ha jól megnézed, az ugyanakkora, mint A `G_2` (párhuzamos szárú szögek miatt egybevágó a két háromszög).
A háromszög szögei fent az `O` pontnál `β` (csúcsszögek), alul pedig `α` (párhuzamos szárú szögek). A harmadik szöge 90° (írd azt is oda), hisz `α+β`=90°, ezért fel lehet írni a Pitagoraszt:
`G_1^2+G_2^2=G^2`
Ebből kijön `G`, abból pedig az `m`. Számold ki.

A másik kérdés `α` és `β`. Azt mondjuk úgy lehet, hogy leolvasod a rajzodról a szögek szinuszát:
`sin\ α=G_1/G`
a számológépeddel ebből kijön `α`, stb.
1

6)
Ez is ugyanúgy megy. Rajzold fel a `G` nehézségi erőt, ez az egyik, ami az emberre hat. Bontsd fel `G_1` és `G_2` rúd-irányú komponensekre, azokkal ellentétes irányúak lesznek az `F_1` és `F_2` erők, amik még az emberre hatnak.

Próbáld megcsinálni magadtól. Most is a hasonló háromszögeket figyeld.
1