Author's photo
Karla T.
fyzika

Vypocet

1) Pomocí rumpálu máme vyzvednout vědro s vodou o hmotnosti 14 kg. Jak velkou silou musíme působit na kliku rumpálu ve vzdálenosti 40 cm od osy rumpálu, je-li poloměr hřídele pro navíjení lana 6 cm? (výsledek uveďte včetně jednotky, použijte hodnotu g = 10 m.s-2


2) Páka na obrázku má rozměry: d1 = 20 cm, d2 = 30 cm. Zavěšené těleso, které působí silou F1 má hmotnost 50 kg.
Jakou nejmenší silou F2 musíme působit na druhém rameni kladky, abychom těleso uzvedli? (uvažujte g = 10 N.m-2, výsledek uveďte včetně jednotky)


3) Určete index lomu materiálu, jestliže světelný paprsek dopadá ze vzduchu pod úhlem 35° a láme se pod úhlem 34°.(výsledek zaokrouhlete na 2 des. místa

Přílohy:
Question image
2 odpovědí
1.) , 2.) Pro rovnováhu, tedy nikoliv pohyb břemene vzhůru musí platit součet statických momentů = 0, [Mi]=0, z toho se určí síla, kdy se břemeno (zatížení) dostane do rovnováhy s vypočtenou působící silou. Takže aby se břemeno pohnulo vzhůru, musí být podmínka rovnováhy porušena , čili zvedací síla vždy větší, než vypočtená z [Mi]=0, nikoliv rovna, pokud bude jen rovna, nic se nepohne.

Pokud by se chtěla započítat síla vlivem hmoty páky, musilo by se to řešit jako spojitý nosník lineární, nic složitého u té dvojramenné páky, ale trochu složitější u rumpálu, pak by se musilo počítat také zatížení té kruhové hřídele, což není lineární , to jednodušší viz níže :
Je vidět, že kdyby ta páka měla hmotnost 200 kg při délce 0.5 m, byla by ta páková soustava v rovnováze, čili stačilo by působit nepatrnou silou, a břemeno by šlo nahoru, naopak, kdyby ta páka byla těžší, než 200 kg, šlo by břemeno automaticky nahoru bez jakékoliv další síly.

Ten index lomu odpovídá některému plynu či jeho sloučenině. Kdyby ten paprsek šel přímo po rozhraní z toho řidšího, dostane se do toho hustšího pod úhlem cca 77° od kolmice, čili také naopak, pokud by šel pod tímto úhlem z hustšího, bude výstupní paprsek ležet na rozhraní obou protředí a pokud by byl ještě větší než 77°, tak se jen odrazí zpět do hustšího prostředí.
Přílohy:
Answer image
Komentáře:
Zrušený účet
Na základě pohybových zákonů postačí rovnost momentů, jinak bude těleso zrychlovat podle II. N.p.z. Protože vím, jak jsou koncipovány sbírky příkladů FYZ, zcela jistě bude výsledkem síla určena podle momentové věty
MILAN K.
Nikoliv, právě na podmínce,aby součet statických momentů této pákové soustavy byl roven 0, je založeno vážení (třeba zboží). Takže když budete mít k dispozici pákovou váhu třeba takovou,co je zobrazovaná na soudních budovách,kdy obě ramena jsou stejně dlouhá, tak pokud dáte zatížení na jednu misku vah, tak abyste zjistil hmotnost, tak to učiníte uvedením této soustavy do statické rovnováhy, kdy statický moment "nalevo" se rovná statický moment napravo, A miska se zbožím se pouze ustálí, což
MILAN K.
se projeví zalícováním indexů a žádný pohyb na tu či onu stranu se nekoná. A to samé platí i pro váhu s rozdílnými rameny třeba "decimálky" kdysi v kovošrotech. Aby došlo k pohybu, musí být nevyhnutelně nutně porušena právě statická rovnováha, třeba působením na krátký okamžik silou, která tu rovnováhu naruší.
MILAN K.
Kdyby totiž platil Váš předpoklad, tak by nebylo možné správně vážit zboží a docházelo by k poškozování zákazníka, přičemž to vážení se koná právě na rovnosti statických momentů této pákové soustavy, tvořící klasickou váhu na zboží nebo i laboratorní. Co se týče středoškolských "učebnic" tak jsou velmi silně zjednodušené a neodpovídají příliš realitě, tak navrhovat mosty dle takovýchto úvah je dost nebezpečný nápad.
Zrušený účet
Z hlediska čisté teorie máte pravdu, jde o ten "krátký okamžik", který uvádíte. Tato "větší" síla však nemusí působit trvale (pohybové zákony). Podívejte se do kterékoliv sbírky příkladů na momentovou větu a všechny příklady počítají s výsledkem na základě rovnosti momentů sil. Co se týká toho vážení, do hry vstupuje dost podstatná třecí síla. Nebýt jí, pohybovaly by se v pohodě misky na obě strany při rovnosti momentů (přesné laboratorní váhy). Jinak vy jste dobrý teoretik, i v souvislosti s
Zrušený účet
matematickými modely (infinitezimální počet apod.), to všechna čest, ale chybí vám ta praxe z těch sbírek příkladů, evidentně jste na SŠ nikdy neučil. A jinak - nebudu za studenty vypracovávat dopodrobna zadané úlohy, od toho tu nejsme, takže pouze navedu, čeho se příklad týká a na čem je založen. Ať studují tak, jako jsme museli studovat my. Zdravím
avatar
Zrušený účet
Pro otázky 1 a 2 vystačíme s momentovou větou.
1 - Moment břemena G . r1 = moment síly F . r2 , takže F = (G . r1) / r2 = (140 . 0.06) / 0.4 N
Jestliže jsme ovšem dosadili za g=10 m.s-2, rázem je tam 2% chyba, protože g není rovno 10, ale 9.806
2 - Moment tíhy F1 . d1 = moment síly F2 . d2 , takže F2 = (F1 . d1) / d2 = (500 . 0.2) / 0.3 N
Jestliže jsme ovšem dosadili za g=10 m.s-2, rázem je tam 2% chyba, protože g není rovno 10, ale 9.806 Dále je zde další chyba v tom, že se neuvažuje hmotnost samotné páky (příklad to tak předpokládá), což bude trochu zvyšovat sílu F2 (správně by byla nižší).
3 - Stačí použít Snellův zákon lomu - k dohledání kdekoli, pak už jen dosadit a upravit. (Počítáte zde absolutní index lomu N2, nikoli relativní)