Älyvuoto

Tukipalstat => Lukion fysiikan kurssit => FY5: Pyöriminen ja gravitaatio => Aiheen aloitti: Avutonn - 08.02.18 - klo:15:37

Otsikko: FY5 tehtävä
Kirjoitti: Avutonn - 08.02.18 - klo:15:37

Pekka vetää köyden avulla seinään saranoilla kiinnitettyä 4,0 m pituista lankkua kuvan mukaisesti. Laske
a) voima, jolla Pekka vetää lankkua
b) saranan tukivoima.
Lankun massa on 35 kg, ja lankun ja seinän välinen kulma on 33°.


http://aijaa.com/dSH2Nr

Tämä tehtävä oli meillä 5. kurssin kokeessa, enkä sitä silloin osannut. Eli osaisiko joku selittää sen minulle?
Otsikko: Vs: FY5 tehtävä
Kirjoitti: Pähkinä - 08.02.18 - klo:16:56
Tämä on kyllä varmaan heikoin osa-alueeni, joten virheet ovat mahdollisia :D

No kuitenkin. Oletetaan, että 33 asteen kulma on tuo "alempi" kulma, vaikka se kuvassa näyttää enemmänkin 70 asteen kulmalta.

X-akseli on oikea-vasen vaakasuorassa ja Y-akseli ylös-alas pystysuorassa. F = vetovoima

Tällöin saadaan momenttiehdosta (N vaikutuskohta momenttipisteenä)

N*0 + F*L*cos(a) - G *0,5 L*sin(a) = 0
...
F = 0,5 L*G*sin(a) / (L*cos(a)) = 0,5*G*tan(a) = 111,48... N = 110N

Fy(kok) = Ny - G = 0  ---> Ny = G = 9,81 * 35 = 343,35
Fx(kok) = F - Nx = 0   ---> Nx = F = 111,48...

Pythagoraan lauseella N = sqrt(Nx^2 + Ny^2) = sqrt(G^2 + F^2) = 360 N

Voiman suunta voidaan laskea tan(beta) = Nx / Ny -- > beta = 18 astetta. Suunta on tässä kohtaa käsittääkseni seinän pystysuorasta asennosta 18 astessa vastapäivään eli hieman vasenta yläkulmaa kohti (?).

Edit: vai en tiedä, onko tämä sittenkään oikein. Tässä oletetaan, että seinä on pystysuoraan ylöspäin ja voiman F suuntautuminen vaakasuoraan siitä. Pitää pohtia vähän lisää :D
Otsikko: Vs: FY5 tehtävä
Kirjoitti: yrittelijä_18 - 09.02.18 - klo:18:53
Itse sain samat vastaukset kun Pähkinä, joten arvelempa niiden olevan oikeita. Eli oletuksena tosiaan että voima F on kohtisuora seinään nähden.

Oppimisen kannalta kuitenkin on järkevämpi ettei suoraan katso mallivastausta, vaan miettii tarkemmin miksi ei osaa tehtävää. Valitse ensin momenttipisteeksi esim saranana kiinnityskohta, eli lankun yläpää. Kun lankun oletetaan olevan siis paikallaan, täytyy momenttien olla tasapainossa. Mitä momentteja lankkuun kohdistuu? Miten momentit lasketaan? Tästä ratkeaa jo kohta a.
Otsikko: Vs: FY5 tehtävä
Kirjoitti: Avutonn - 10.02.18 - klo:18:58
Kiitos molemmille! :)
Momenttitehtävät on heikoin osaamisalueeni, sillä en yleensä osaa "löytää" oikeita kappaleeseen kohdistuvia momentteja. Kyllähän ne sitten näyttää helpoilta ja yksinkertaisilta kun ratkaisut näkee... no mutta kai sitä täytyy vaan jatkaa harjoittelua ;D