Älyvuoto

Tukipalstat => Lukion fysiikan kurssit => FY5: Pyöriminen ja gravitaatio => Aiheen aloitti: Apua! - 16.12.12 - klo:17:42

Otsikko: Apua fysiikan läksyihin
Kirjoitti: Apua! - 16.12.12 - klo:17:42
Olisiko mahdollista saada apua näissä tehtävissä? En saa niistä millään oikeita vastauksia, vaikka olen yrittänyt... liian kauan ;(

 Eli tehtävänantona: Sukeltaja seisoo 5,0 m pitkän ponnahduslaudan päässä. Ponnahduslaudan kahdesta tuesta toinen on laudan päässä ja toinen siitä 1,5 m päässä. Kuinka suuret tukivoimat ponnahduslautaan kohdistuvat, kun sukeltajan massa on 90 kg ja laudan oma massa 5,0 kg?

Oikea vastaus tehtävään: 2,1 kN alaspäin ja 3,0 kN ylöspäin, mutta itse en tätä vastausta onnistu saamaan ;o

Toisen tehtävän tehtävänanto: Kissa kävelee pitkin tasapaksua lankkua, jonka pituus on 4,0 m ja massa 7,0 kg. Lankku on kahden tuen varassa siten, että toinen tuki on 0,50 m päässä lankun oikeanpuoleisesta päästä. Kun kissa tulee oikeanpuoleiseen päähän, lankku alkaa irroa toisesta tuesta. Mikä on kissan massa?

Oikea vastaus tähän: 2,3 kg.

 KIITOS PALJON !!
Otsikko: Vs: Apua fysiikan läksyihin
Kirjoitti: care - 16.12.12 - klo:23:46
Kuva olisi hirveän hyvä tässä tehtävässä, mutta yritetään sanallisesti:
N1 = laudan päässä olevan tuen antama tukivoima - vaikuttaa alaspäin
N2 = 1.5m:n päässä olevan tuen antama tukivoima - ylöspäin
GL = lautaan kohdistuva painovoima laudan keskellä - alaspäin
GS = sukeltajaan kohdistuva painovoima - alaspäin

Tasapaino => voimien summa täytää olla nolla
N1 - N2 + GL + GS = 0 (suunnat huomioiden)

Lankku ei myöskään pyöri, joten myös momentin täytyy olla nolla. Valitaan tarkastelupisteeksi N2, jolloin kun N1 vaikuttaa painovoimaan nähden eri suuntaan
N1 * r1 - GL * rL - GS * rS = 0
Tästä
N1 = 5 kg * 9,81 m/s2 * 1 m + 90 kg * 9,81 m/s2 * 3,5 m / 1,5 m = 2092,8 N = 2,1 kN alaspäin

Sijoitetaan voimien lausekkeeseen
N2 = 2092,8 N + 5 kg * 9,81 m/s2 + 90 kg * 9,81 m/s2 = 3024,75 N = 3,0 kN ylöspäin

------------------

N = laudan 0,5 metrin päässä olevan tuen antama tukivoima - vaikuttaa ylöspäin
GK = kissaan kohdistuva painovoima - alaspäin
GL = lautaan kohdistuva painovoima laudan keskellä - alaspäin
Huom! Toista tukea ei tarvitse huomioida, koska siitä ollaan juuri irtomassa => ei anna tukivoimaa

Tasapaino voimien suhteen F = 0
N - GL - GK = 0   (1)
Tasapaino momentin suhteen (ei pyöri) M = 0: Valitaan kissa momenttipisteeksi (GK)
GL * rL - N * rN = 0    (2)
(1) => N = GL + GK
(2) => GL * rL - (GL + GK) * rN = 0
=> GL * (rL - rN) = GK * rN
=> mL * g * (2,0 m - 0,5 m) = mK * g * 0,5 m
=> mK = 3 * mL

Muuten hyvä, mutta oikean vastauksen mukaan kissan massan pitäisi olla kolmasosa lankun massasta eikä suinkaan kolme kertaa lankun massa. Tosin jos mietin asiaa tuon tukipisteen momenttien kannalta, pitäisi puolen metrin päässä olevan kissan olla kolme kertaa lankkua painavampi jaksaakseen vääntää 1,5m päässä toisella puolella olevan lankun massakeskipisteen "painottomaksi". Mikä menee vikaan?
Otsikko: Vs: Apua fysiikan läksyihin
Kirjoitti: Hexa - 18.12.12 - klo:13:22
Mikä menee vikaan?

Vikaan saattoi tällä kertaa mennä tehtävänanto. Tehtävänanto muistuttaa Fotonin tehtävää 2-17, mikä kuuluu näin:
"Kissa kävelee pitkin tasapaksua lankkua, jonka pituus on 4,0 m ja massa 7,0kg. Lankku on kahden tuen varassa siten, että toinen tuki on 0,50m päässä lankun vasemmanpuoleisesta päästä ja toinen 1,5m päässä lankun oikeanpuoleisesta päästä. Kun kissa tulee oikeanpuoleiseen päähän, lankku alkaa irrota toisesta tuesta. Mikä on kissan massa?" 
Otsikko: Vs: Apua fysiikan läksyihin
Kirjoitti: care - 18.12.12 - klo:13:29
Vikaan saattoi tällä kertaa mennä tehtävänanto.
Tai sitten tehtävässä halutaan demonstroida nykyään niin yleistä kotieläinten ylipaino-ongelmaa... ::)