Ez a fizika feladat megoldás szerintetek jó? Valaki letudja ellenőrízni?
A feladat:
Vízszintes irányú, 100N nagysűgú erővel tolunk fel egy 30°-os lejtőre egy 150kg tömgetű testet. Mennyi munkát végzünk 20m hosszú út megtétele közben?
Rajzot sajnos nem tudom ide rakni, de számításokat igen:
Rajzból felírjuk az erőket:
Fny=G*cosAlfa + F*sinAlfa
F*cosAlfa=Fs+G*sinAlfa
Fs=mű*Fny=mű*(G*cosAlfa + F*sinAlfa)
Ugyebár a munkavégzés a W = F * s * cosAlfa <- Nekünk az F-kell, viszont, hogy az F-et kiszámoljunk szükségünk van a csúszási súrlódási erőre amit megkaphatunk, ha visszahelyettesítünk:
F*cosAlfa=mű*(G*cosAlfa + F*sinAlfa)+G*sinAlfa <- Ha rendezzük az egyenletet akkor az alábbit kapjuk:
F*cosAlfa - G*sinAlfa / (G*cosAlfa + F*sinAlfa) = mű = 100cos30-150sin30/150cos30+100sin30=11,60/179,9=0,06
Ha már megvan a mű az F erőt ami a munkavégzéshez kell kifejezhetjük a 2. egyenletből
F*cosAlfa=Fs+G*sinAlfa // Itt a cos*Alfát le kell osztani a másik oldallal
F=(Fs+G*sinAlfa)/cosAlfa = (10,79+150sin30)/cos30=99N
Innen meg már csak behelyettesíteni a W=FscosAlfa-ába
W=99*20*cos30=1715J
Ugyebár a munkavégzés a W = F * s * cosAlfa <- Nekünk az F-kell, viszont, hogy az F-et kiszámoljunk szükségünk van a csúszási súrlódási együtthatóra* amit megkaphatunk, ha visszahelyettesítünk:
Elgépeltem, de gondolom értitek mire céloztam. :)
Ha az F = 100 N adott, akkor miért úgy számolod, hogy kifejezed vele a műt, aztán visszahelyettesíted a műt, és visszakapod az F ≈ 100 N-t?
Egyszerűen annyi a megoldás, hogy a W munkánk az F erő és az F erő irányába történt s*cos(Alfa) elmozdulás szorzata:
W = F*s*cos(Alfa) ≈ 1732 J.
///*/*/************/*/*///
Észrevételek:
Ugye a feladatból nem derül ki a gyorsulás, amit te 0-nak feltételezel (ami nem egy rossz feltételezés), valójában azonban nincs is rá szükség a feladat megoldásához. (Ha például mű = 0, akkor annyi történik hogy lesz egy valamekkora sebessége is a testnek az út végén, ami különbözik az elején vett sebességétől.)
Meg még itt van egy előjel hibád, amivel utána következetesen rosszul számolsz:
„F*cosAlfa=Fs+G*sinAlfa
Fs=mű*Fny=mű*(G*cosAlfa + F*sinAlfa)”
Fs = mű*(F*sin(Alfa) – G*cos(Alfa))
(Csak ha véletlen mégis szükség lenne a műre zéró gyorsulás esetén valamilyen b) részhez, vagy nem tudom.)
Tehat a 15kgnal pont véletlen h ugyan anmyi jön vissza
De ezt az elején honnan tudjuk? Meg így kiszámolva az is kiderül h egyaltalan megtudjuk e mozdítani, mert ha nem akkor 0 a munkavégzés.
Ugyanúgy ennyi lesz a munkavégzés, akármilyen nehéz. Az csak az erőtől és az elmozdulástól függ, ez a kettő pedig adott. Számold végig, ha gondolod.
> „Meg nem 100N kaptunk vissza.”
Az csak azért van, mert sokat kerekítettél. Ha pontosan számolunk, akkor
NII a lejtőre merőlegesen:
Fny – G*cos(α) – F*sin(α) = 0,
Fny = F*sin(α) + m*g*cos(α).
NII a lejtővel párhuzamosan:
F*cos(α) – G*sin(α) – S = m*a,
S = μ*(F*sin(α) + m*g*cos(α)) = F*cos(α) – m*g*sin(α) – m*a,
μ = (F*cos(α) – m*g*sin(α) – m*a)/(F*sin(α) + m*g*cos(α)) > 0,
a < F/m*cos(α) – g*sin(α),
ha a tömeg nagy, akkor ez negatív lesz, tehát nagy nekifutás kell, mielőtt ilyen kicsire csökkentjük az erőt, hogy ne álljunk meg az s út megtétele előtt.
A lejtővel párhuzamos komponensből
F = (m*a + G*sin(α) + S)/cos(α),
ide az S = F*cos(α) – m*g*sin(α) – m*a helyettesítve:
F = (m*a + G*sin(α) + F*cos(α) – m*g*sin(α) – m*a)/cos(α) = (F*cos(α))/cos(α) = F,
ami nem kéne, hogy meglepő legyen, hiszen S-et pont úgy számoltuk ki, hogy kifejeztük ebből az egyenletből.
> „Mondjuk 60kg nal nem tudjuk tolni de 16.5kg nal már a munkavégzés 3915J tehát függ tőle így muszáj volt kiszamolnom a dolgokat”
Akkor elszámoltad.
> „Meg így kiszámolva az is kiderül h egyaltalan megtudjuk e mozdítani, mert ha nem akkor 0 a munkavégzés.”
Az is lehet, hogy van neki egy nagy kezdősebessége, és csak simán lassul, mikor ezzel az erővel továbbhúzzuk, a munkavégzés akkor is ugyanennyi lesz:
W = F*s*cos(Alfa) ≈ 1732 J.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2025, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!