„Mechanika - Falhoz támasztott létra” változatai közötti eltérés

A Fizipedia wikiből
(Megoldás)
(Visszavontam Werner (vita | szerkesztései) szerkesztését (oldid: 15375))
 
8. sor: 8. sor:
 
}}
 
}}
 
== Feladat ==
 
== Feladat ==
</noinclude><wlatex># (*3.2.14.) Egy $4\,\rm m$ hosszú létrát függőleges falhoz támasztunk úgy, hogy a vízszintes talajjal $50^{\circ}$-os szöget zár be. A létra és a talaj közötti, valamint a létra és a fal közötti súrlódási együttható egyaránt $0,3$. A létra tömegét hanyagoljuk el! Egy ember mászik felfelé a létrán. Egy olyan helyzetben, ahol a létra még nem csúszik meg, írjuk fel az egyensúly feltételéből származó egyenleteket! Meg tudjuk határozni a nyomó- és tapadási erőket? Milyen magasra mászhat az ember, hogy a létra ne csússzon meg? [[Kép:3.2.14.svg|none|250px]]
+
</noinclude><wlatex># (*3.2.14.) Egy $4\,\rm m$ hosszú létrát függőleges falhoz támasztunk úgy, hogy a vízszintes talajjal $50^{\circ}$-os szöget zár be. A létra és a talaj közötti súrlódási együttható $0,3$. A fal súrlódásmentes. Ha valaki a létrára mászik, milyen magasra jut, mielőtt a létra megcsúszik? (A létra tömegét hanyagoljuk el!)
 +
[[Kép:3.2.14.svg|none|250px]]
 
</wlatex><includeonly><wlatex>{{Útmutatás|content=A nyomatéki egyenletet arra a pontra nézve érdemes felírni, ahol a legtöbb az ismeretlen erő.}}{{Végeredmény|content=$$h=1,095\,\rm m$$}}</wlatex></includeonly><noinclude>
 
</wlatex><includeonly><wlatex>{{Útmutatás|content=A nyomatéki egyenletet arra a pontra nézve érdemes felírni, ahol a legtöbb az ismeretlen erő.}}{{Végeredmény|content=$$h=1,095\,\rm m$$}}</wlatex></includeonly><noinclude>
  

A lap jelenlegi, 2015. október 28., 12:41-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 - Merev testek I.
Feladatok listája:
  1. Egyenletesen gyorsuló forgás
  2. Forgatónyomaték gyorsuló forgásnál
  3. Lendkerék fékezése
  4. Gömb felületén lévő tengellyel
  5. Korong fonállal gyorsítva
  6. Pálca mint inga
  7. Korong mint inga
  8. Forgó lemez közegellenállással
  9. Oldalra húzott rúd egyensúlya
  10. Falhoz támasztott létra
  11. Korongba lőtt golyó
  12. Összekapcsolódó lendkerekek
  13. Súrlódó tárcsák
  14. Szíjhajtás
  15. Tehetetlenségi nyomaték számítás
© 2012-2013 BME-TTK, TÁMOP4.1.2.A/1-11/0064

Feladat

  1. (*3.2.14.) Egy \setbox0\hbox{$4\,\rm m$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% hosszú létrát függőleges falhoz támasztunk úgy, hogy a vízszintes talajjal \setbox0\hbox{$50^{\circ}$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%-os szöget zár be. A létra és a talaj közötti súrlódási együttható \setbox0\hbox{$0,3$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%. A fal súrlódásmentes. Ha valaki a létrára mászik, milyen magasra jut, mielőtt a létra megcsúszik? (A létra tömegét hanyagoljuk el!)
3.2.14.svg

Megoldás

( Régi! Frissítve lesz!) A létra hossza legyen \setbox0\hbox{$l$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%, a felmászó ember súlyereje \setbox0\hbox{$G$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%, a létra tetejénél ható falra merőleges támasztó erő \setbox0\hbox{$T$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%, az aljánál pedig \setbox0\hbox{$F_s$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% súrlódási erő és \setbox0\hbox{$N$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% nyomóerő hat.
3.2.14m.svg
Az erők egyensúlya vízszintesen és függőlegesen \setbox0\hbox{$F_s=T$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% illetve \setbox0\hbox{$G=N$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%. A nyomatéki egyenletet a létra alján érdemes felírni. Ha az ember a létrán x távolságra mászott fel, \setbox0\hbox{$Gx\cos{\alpha}=Tl\sin{\alpha}$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%. Az erőegyenletek alapján a nyomatéki egyenletet átírva kapjuk
\[F_s=\frac{Nx\cot{\alpha}}l,\]
amely a megcsúszás határán épp \setbox0\hbox{$\mu N$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%-el egyenlő, így a nyomóerővel egyszerűsíthetünk. A létrán tehát \setbox0\hbox{$x=\mu l\tan{\alpha}=1,43\,\rm m$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% távolságba mászhatunk, ami magasságban \setbox0\hbox{$h=x\sin{\alpha}=1,095\,\rm m$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%