„Erőtan I. - 2.4.4” változatai közötti eltérés

A Fizipedia wikiből
(Feladat)
(Feladat)
8. sor: 8. sor:
 
}}
 
}}
 
== Feladat ==
 
== Feladat ==
</noinclude><wlatex>#  Egy $5 \,\mathrm{m}$ hosszú fonálon függő $2,5 \,\mathrm{kg}$ tömegű fémgömb egy motor tengelyére van szerelve.(2.4.4. ábra) Mekkora a fonalat feszítő erő ($F_{f}$) és mekkora szöggel hajlik ki az inga a függőlegestől, ha a motor fordulatszáma $n=\frac{72}{\,\mathrm{perc}}$ és feltesszük, hogy a fonál nem csavarodik meg a mozgás során?[[Kép:Kfgy1_02_2.4.4jo.svg|none|250px]]
+
</noinclude><wlatex>#  Egy $5 \,\mathrm{m}$ hosszú fonálon függő $2,5 \,\mathrm{kg}$ tömegű fémgömb egy motor tengelyére van szerelve.(2.4.4. ábra) Mekkora a fonalat feszítő erő ($F_{f}$) és mekkora szöggel hajlik ki az inga a függőlegestől, ha a motor fordulatszáma $n=\frac{72}{\,\mathrm{perc}}$ és feltesszük, hogy a fonál nem csavarodik meg a mozgás során?[[Kép:2.4.4.svg|none|250px]]
 
</wlatex><includeonly><wlatex>{{Útmutatás|content= Az együtt forgó rendszerben vizsgáljuk meg az erőviszonyokat!}}{{Végeredmény|content= $\alpha=88^{\circ}$}}</wlatex></includeonly><noinclude>
 
</wlatex><includeonly><wlatex>{{Útmutatás|content= Az együtt forgó rendszerben vizsgáljuk meg az erőviszonyokat!}}{{Végeredmény|content= $\alpha=88^{\circ}$}}</wlatex></includeonly><noinclude>
  

A lap 2013. június 30., 16:13-kori változata

Navigáció Pt·1·2·3
Kísérleti fizika gyakorlat 1.
Gyakorlatok listája:
  1. Deriválás
  2. Integrálás
  3. Mozgástan
  4. Erőtan I.
  5. Erőtan II.
  6. Munka, energia
  7. Pontrendszerek
  8. Merev testek I.
  9. Merev testek II.
  10. Rugalmasság, folyadékok
  11. Rezgések I.
  12. Rezgések II.
  13. Hullámok
Mechanika - Erőtan I.
Feladatok listája:
  1. Erőtan I. - 2.1.2
  2. Erőtan I. - 2.1.4
  3. Erőtan I. - 2.1.7
  4. Erőtan I. - 2.1.9
  5. Erőtan I. - 2.1.14
  6. Erőtan I. - 2.1.16
  7. Erőtan I. - 2.1.26
  8. Erőtan I. - 2.1.30
  9. Erőtan I. - 2.1.35
  10. Erőtan I. - 2.1.38
  11. Erőtan I. - 2.1.48
  12. Erőtan I. - 2.3.1
  13. Erőtan I. - 2.4.1
  14. Erőtan I. - 2.4.4
  15. Erőtan I. - 2.4.7
  16. Erőtan I. - Harmonikus rezgés gravitációs térben
© 2012-2013 BME-TTK, TÁMOP4.1.2.A/1-11/0064

Feladat

  1. Egy \setbox0\hbox{$5 \,\mathrm{m}$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% hosszú fonálon függő \setbox0\hbox{$2,5 \,\mathrm{kg}$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% tömegű fémgömb egy motor tengelyére van szerelve.(2.4.4. ábra) Mekkora a fonalat feszítő erő (\setbox0\hbox{$F_{f}$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%) és mekkora szöggel hajlik ki az inga a függőlegestől, ha a motor fordulatszáma \setbox0\hbox{$n=\frac{72}{\,\mathrm{perc}}$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% és feltesszük, hogy a fonál nem csavarodik meg a mozgás során?
    2.4.4.svg

Megoldás

  1. Először számoljuk át a fordulatszámot körfrekvenciára.
    \[\omega=2,4\pi\frac{1}{\,\mathrm{s}}\]
    A fémgömbben együtt forgó vonatkoztatási rendszerben a rá ható erőket az ábrán ábrázoltuk.

ÁBRA

Ebben a rendszerben a fémgömb nyugalomban van, ezért
\[K\sin\alpha=F_{cf}\qquad\mbox{és}\qquad K\cos\alpha=F_{g}\,.\]
\[F_{cf}=m\omega^{2}l\sin\alpha\qquad\qquad F_{g}=mg\]
Ezek alapján
\[K=m\omega^{2}l=72\pi^{2}\,\mathrm{N}\]
és
\[\alpha=\arccos\left(\frac{g}{\omega^{2}l}\right)=88^{\circ}\]