Keresés

Keresendő kifejezés:

Toplista

Toplista
  • betöltés...

Segítség!

Ahhoz, hogy mások kérdéseit és válaszait megtekinthesd, nem kell beregisztrálnod, azonban saját kérdés kiírásához ez szükséges!

Kéne segítség és elmagyarázás

44
Van két fizika házim nem annyira értem valaki le tudja vezetni nekem és elmagyarázni mi hogyan jött ki?
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Fizika

Válaszok

2
Kell rajz, amibe az erőket kell beírni először:

2.125)
- A rúd maga súlytalan a feladat szerint ("könnyű rúd"), legalább azzal nem kell foglalkozni.
- A bal oldalra kell egy lefelé mutató 2 kg-os teher, aminek a nehézségi ereje ugye 20 N
- A jobb oldalra lefele kell egy másik teher, 50 N
- Van valahol alátámasztás. Mivel a "libikóka" egyensúlyban van, kicsit belegondolna tudja az ember tapasztalatból, hogy a nehezebb teherhez van inkább közel az alátámasztás (nem tudom, libikókáztál-e már, de valószínű igen. Ha apukáddal libikókáztál, aki sokkal nehezebb nálad, akkor apukád bizonyára a tengelyhez közel húzódott, vagy egyenesen beljebb ült, nem pedig az ülésen, hogy legyen esélyed hintázni.)
Szóval rajzolj alátámasztást valahova az 5 kilóshoz kicsit közelebb. Abban a pontban is hat erő felfelé, hisz az tartja a 2+5 kg-ot, vagyis van ott 70 N. Ez az erő nem fontos, mert pontosan a forgástengelyen hat, szóval a forgástengelyhez képest az erőkarja nulla. De azért be lehet rajzolni.

Szóval ennyi erő hat a rúdra. Ezeknek az erőknek az eredője (előjeles összege) nulla, hisz összesen 70 N lefelé hat, 70 N felfelé. Ezért a rúd nem repül el. Viszont elfordulni el tud, mondom, hogyan!

Mivel a testnek kiterjedése van, ezért nem csak az erők eredője számít, hanem az erők forgatónyomatéka is. Ne ijedj meg a szótól. Egyszerűen annyi, hogy ha van előtted egy nagy vödör tele vízzel, aminek megfogod a fülének a közepét és megemeled, akkor felemelkedik. Ha viszont a szélét fogod meg, akkor elfordul a túlsó sarka körül. Ilyenkor ugyanis a tömegközéppontjától messzebb hat rá az erő, ezért az erőnek nem nulla az erőkarja, nem nulla lesz a forgatónyomaték. Minél messzebb fogod meg a nagy tárgyat a közepétől, annál nagyobb az erőkar, annál nagyobb a forgatónyomaték.

A forgatónyomaték egyszerűen erő szorozva erőkarral.

A rajzodon a rúd közepétől kicsit jobbra rajzoltad be az alátámasztást (jobb oldalon van a nagyobb teher). E körül a pont körül tud elfordulni a rúd, ha a forgatónyomatékok eredője nem nulla. Egyensúly esetén annak is nullának kell lennie, vagyis a balra forgató meg a jobbra forgató forgatónyomatékoknak egyformáknak kell lenni.

Nem tudjuk, hol kell pontosan legyen az alátámasztás, legyen mondjuk a bal széltől `x` távolságra. Írd oda a rajzodhoz ezt az `x`-et is. Akkor a jobb széltől `"0,8"-x` távolságra van, azt is írd oda.

A bal oldali teher erőkarja éppen `x`, ezért forgatónyomatéka `20\ N·x`
A jobb oldali erőkarja `"0,8"\ m-x`, ezért forgatónyomatéka `50\ N·("0,8"\ m-x)`
Ez a kettő egyforma kell legyen az egyensúly miatt:

`20\ N·x=50\ N·("0,8"\ m-x)`
Ezt oldd meg, kijön belőle `x`, az a válasz.
Mivel minden erő newton-ban van, és minden távolság is méterben van, ezért el lehet hagyni a mértékegységeket:
`20·x=50·("0,8"-x)`
méterben lesz az `x`.
1

2.127)

Most is ábra kell az erőkkel:
- A rúdnak megint nincs súlya szerencsére.
- Bal oldalon 250 N hat felfelé (felfelé emeli Károly)
- Jobb oldalon 400 N felfelé
- Valahol a középtől gyanúm szerint kicsit jobbra lóg a teher, lefelé `m·g` nehézségi erővel.
(Nem baj, ha nem jössz rá, hogy kicsit jobbra lehet a teher. Akárhová berajzolhatod, a végén majd kijön, hogy hol van pontosan. Azért gondolom, hogy jobbra valahol van, mert Sándornak kell nagyobb erőt kifejtenie, hozzá lehet közelebb.)

Legen mondjuk a bal széltől `x` távolságra a teher, a jobbtól `"1,8"\ m-x` a távolság. Ezeket is írd be a rajzba.

A rúddal két dolog `bb"nem"` történik:
- Nem repül fel, se le sem esik, ami azt jelenti, hogy az erők eredője nulla
- Nem fordul el, vagyis a forgatónyomatékok eredője is nulla.

Erők eredője: Van 2 erő felfelé, egy pedig lefelé. Ezek tehát egyformák kell legyenek:
`250\ N+400\ N=m·g`
`650=m·10`
(lehagytam a mértékegységeket. Megtehettem, mert newton valamint `m/s^2` van mindenhol, ebből kg lesz a tömeg.)
(Ha ott hagytam volna a mértékegységeket, akkor zavaró lett volna, hogy a tömegnek `m` a jele, a méternek meg `m` a mértékegysége... két `m`, amik teljesen mást jelentenek ugyanabban az egyenletben, csak zavarnak.)

Szóval kijött, hogy `m=65\ kg`

Forgatónyomatékok eredője:
Bármilyen forgástengelyt lehet választani, ugyanis ha nyugalomban van a test, akkor egyik pont körül sem fordulhat el. (Ha elfordulna, akkor már nem lehetne bármelyik pontot forgástengelynek tekinteni.) Válasszuk mondjuk az a pontot, ahol a test lóg. Nézzük a három erőt:
- Bal oldalon 250 N erőkarja `x`, forgatónyomatéka `250·x`. Ez az óramutató járásával `bb"azonos"` irányba forgatna.
- Jobb oldalon 400 N erőkarja `"1,8'-x`, forgatónyomatéka `400·("1,8'-x)`. Ez az óramutató járásával `bb"ellentétes"` irányba forgatna.
- Középfelé `m·g`, aminek az erőkarja nulla! ez nem forgat semerre sem, mert nulla a forgatónyomatéka a nulla erőkar miatt.

A két erő pont ellentétes irányokba forgatna, ezért úgy lesz az eredőjük nulla, ha a két forgatónyomaték egyforma:
`250·x=400·("1,8'-x)`

Megint nem írtam mértékegységeket, de nagyon odafigyeltem, hogy minden erő newton-ban van, a távolság meg méterben. Ilyenkor `x` méter lesz.

Oldd meg, kijön `x` is.
1