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!

Nagyon fontos lenne

318
2 m bosszú, állandó keresztmetszetű rúd egyik fele aranyból, a másik fele ezüstből
van. Hol van a rúd súlypontja, ha az arany sűrűsége 19,3 kg/dm 3 az ezüsté 10,5
kg/dm 3 ?
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Fizika

Válaszok

1
Mivel látjuk, hogy az aranynak nagyobb a sűrűsége, és mindkettő egyenlő hosszú ugyan akkora keresztmetszeten, azaz ugyan akkora a térfogatuk, ezért az arany nehezebb, tehát az aranyhoz közelebb kell majd alátámasztanunk a rudat, hogy egyensúlyban legyen a test, azaz, hogy megtaláljuk a tömegközéppontját, azaz súlypontját.

A tömegközéppont meghatározásának általános képlete:

`r_s=(sum (r_i*m_i))/(sum m_i)`

Ha felrajzoljuk az ábrát, akkor én úgy teszem, hogy L hosszúságú legyen az arany és az ezüst rész is, azaz a teljes hossz 2L, ami 2 m, tehát `2L=2m`.
Tudjuk, hogy a nehézségi erő mindig át fog menni a tömegközépponton. Hogy hol, azt kell kiszámítanunk az egész rúdra, AZONBAN, a rúd RÉSZEKRE, tudjuk. Ha csak az adott rúd részeket nézzük, azoknál pont a felüknél lesz a nehézségi erő támadáspontja, hisz ezek tömegeloszlása egyenletes (máskülönben integrálni kellene, bár most is meg lehetne azzal oldani).
Tehát a támadáspontok az aranynál (ha ez van bal oldalt) `L/2` hossznál lesz balról számítva, az ezüsté pedig `(3L)/2`-nél balról számítva.

Még a tömegeket átírjuk:
`\rho=m/V -> m=\rho *V`
`m_(arany)=19300 (kg)/m^3*A*L`
`m_(ezüst)=10500 (kg)/m^3*A*L`

Nincs is más hátra, minthogy behelyettesítsünk a képletbe:

`r_s=(L/2*19300 (kg)/m^3*A*L+3/2L*10500 (kg)/m^3*A*L)/(19300 (kg)/m^3*A*L+10500 (kg)/m^3*A*L)`

`r_s=(25400 L)/(29800 L)=0,852 L`

Tudjuk, hogy `2L=2m -> L=1m`

Tehát:

`r_s=0,852 * 1m =0,852 m`

Tehát kb. 85 centinél lesz a súlypont. Ahogy az elején megsejtettük, tényleg az aranyhoz van közelebb a súlypont.
0