Hogyan tudnám kiszámolni az erők nagyságát?
Egy újságban az alábbi logikai feladatot találtam:
Jancsi és Juliska apja szomorúan bandukolt haza, mert csak két tojást tudott szerezni. Egy hídon át vezetett az útja, melyen írta, hogy 70 kg-t bír el. Az apa elszomorodott:
-Én 69,950 kg vagyok, és a tojások 50 g-osak. Ezeket sem vihetem haza a gyerekeimnek.
Nemsokára mentő ötlete támadt, és átvitte mindkettőt, úgy, hogy csak egyszer ment át a hídon, és senki nem segített neki, a híd sem szakadt le. Hogy csinálta?
A közölt megfejtés szerint, az apa úgy vitte át, hogy zsonglőrködött velük át a hídon, így egyszerre csak egy volt a kezében. Kétségkívül frappáns, ám fizikailag helytelennek tartom, mivel abban a pillanatban, amikor eléri az apa kezét a tojás, nagy erőt fejt rá ki, és így lehúzza, továbbá feldobásnál is a hatás-ellenhatás törvényei miatt megint több erő nyomja a hidat. Hogy tudnám pontosan kiszámolni, hogy a feldobás pillanatában, illetőleg, mikor elfog egy tojást, az apa hány N-al nyomja a hidat? Feltételezzük, hogy 5 m magasra dobja, mert akkor gondolom, egyszerűsödnek a számítások, mert a kezdő-és végsebesség pont 10 m/s)kerekítve, itt a megoldásmenet a lényeg, nem a számítások, úgyis csak kíváncsiskodom).
Előre is köszönöm a válaszokat.
válasza:Valahogy úgy van hoogy:
A felső holtponton a feldobott tojásnak m*g*h energiája van, ez a leeséskor és a becsapódáskor 1/2m*V^2 energiává alakul.
A becsapódás pillanatában a hidat a csávó súlya + a tojás súlya + a tojás 1/2m*V^2 energiája terheli.
válasza:Az apa a (dobás közben is) legfeljebb (70-69.950)*10 = 0.5 Newtonnal nyomhatja a hidat, különben leszakad.
A tojásnak az elkapás+feldobás alatt I = m * v = 2 * 0.05kg * 10m/s = 1kgm/s impulzust adott át. F = I / t, ahol t a feldobás ideje. Eszerint 0.5 >= F = I / t
t >= I / 0.5
t >= 2 sec
Ha 10 m/s-el feldobja, 2 secig repül a tojás. (10m / 5m/s)
A megoldás szerintem helyes, hiszen 2 secig elkapja és dobja az egyik tojást, majd 2 secig elkapja és dobja a másik tojást. Nagyon necces, de a feladatmegoldás szempontjából ez lényegtelen. (v paraméterrel is kihozható az eredmény.)
válasza:A második válaszolónak írnám, hogyha jól látom, akkor azt nem vette figyelembe, hogy a tojásra hat egy mg=0.5N nagyságú nehézségi erő, és ilyen módon az impulzusváltozásnál is csak az eredő erőkkel lehetne számolni.
A feladat egyébként így tényleg nem lehetséges, ugyanis, ahogy a második válaszoló is leírta, az apa legfeljebb 0.5N erőt fejthet ki a tojásokra (erő-ellenerő miatt). Ez viszont pont annyira elég, hogy kiegyenlítse egy tojásnak az m*g-jét, de a sebességén ne változtasson. És akkor a másik tojásról még nem is beszéltünk.
válasza:Úgy mellékesen zsonglőrködésnél az ember kezeiben mindig 2 tojás van, szóval szívás... Amúgy az apa tojások nélkül sem mehetne át, mivel lépés közben felfelé mozgatja magát, a hídra így elég nagy erőt fejt ki...
Maga a feladat olyan TomésJerry típusú: Tom elbírja a súlyzót, de csak tollpihe nélkül...
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, 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!