Vonatablakon át. A szabadvezeték alakjának leírása. 1. ábra

Hasonló dokumentumok
Forogj! Az [ 1 ] munkában találtunk egy feladatot, ami beindította a HD - készítési folyamatokat. Eredményei alább olvashatók. 1.

Végein függesztett rúd egyensúlyi helyzete. Az interneten találtuk az [ 1 ] munkát, benne az alábbi érdekes feladatot 1. ábra. Most erről lesz szó.

Egy forgáskúp metszéséről. Egy forgáskúpot az 1. ábra szerint helyeztünk el egy ( OXYZ ) derékszögű koordináta - rendszerben.

Egy mozgástani feladat

A hordófelület síkmetszeteiről

Az éjszakai rovarok repüléséről

Egy érdekes nyeregtetőről

Az egyenes ellipszishenger ferde síkmetszeteiről

t, u v. u v t A kúpra írt csavarvonalról I. rész

Fiók ferde betolása. A hűtőszekrényünk ajtajának és kihúzott fiókjának érintkezése ihlette az alábbi feladatot. Ehhez tekintsük az 1. ábrát!

A bifiláris felfüggesztésű rúd mozgásáról

A csavarvonal axonometrikus képéről

A Cassini - görbékről

Befordulás sarkon bútorral

Kosárra dobás I. Egy érdekes feladattal találkoztunk [ 1 ] - ben, ahol ezt szerkesztéssel oldották meg. Most itt számítással oldjuk meg ugyanezt.

Egy kinematikai feladat

Fénypont a falon Feladat

A tűzfalakkal lezárt nyeregtető feladatához

Egy érdekes statikai - geometriai feladat

A kör és ellipszis csavarmozgása során keletkező felületekről

Ellipszis átszelése. 1. ábra

Egy nyíllövéses feladat

Két körhenger általánosabban ( Alkalmazzuk a vektoralgebrát! ) 1. ábra

A szabályos sokszögek közelítő szerkesztéséhez

A csúszóvágásról, ill. - forgácsolásról

Egy általánosabb súrlódásos alapfeladat

Fa rudak forgatása II.

Szökőkút - feladat. 1. ábra. A fotók forrása:

A lengőfűrészelésről

A felcsapódó kavicsról. Az interneten találtuk az alábbi, a hajítás témakörébe tartozó érdekes feladatot 1. ábra.

A gúla ~ projekthez 2. rész

Felső végükön egymásra támaszkodó szarugerendák egyensúlya

A magától becsukódó ajtó működéséről

Egy sík és a koordinátasíkok metszésvonalainak meghatározása

A kvadratrixról. Ez azt jelenti, hogy itt a görbe egy mozgástani származtatását vesszük elő 1. ábra. 1. ábra

Csúcsívek rajzolása. Kezdjük egy általános csúcsív rajzolásával! Ehhez tekintsük az 1. ábrát!

A loxodrómáról. Előző írásunkban melynek címe: A Gudermann - függvényről szó esett a Mercator - vetületről,illetve az ezen alapuló térképről 1. ábra.

Függvények Megoldások

Aszimmetrikus nyeregtető ~ feladat 2.

Két naszád legkisebb távolsága. Az [ 1 ] gyűjteményben találtuk az alábbi feladatot és egy megoldását: 1. ábra.

Egy geometriai szélsőérték - feladat

Egy kinematikai feladathoz

Síkbeli csuklós rúdnégyszög egyensúlya

Kerék gördüléséről. A feladat

Egy háromlábú állvány feladata. 1. ábra forrása:

Egy sajátos ábrázolási feladatról

Az elliptikus hengerre írt csavarvonalról

A ferde szabadforgácsolásról, ill. a csúszóforgácsolásról ismét

Ismét a fahengeres keresztmetszetű gerenda témájáról. 1. ábra forrása: [ 1 ]

Egy másik érdekes feladat. A feladat

Ellipszissel kapcsolatos képletekről

Egy újabb látószög - feladat

A térbeli mozgás leírásához

A kerekes kútról. A kerekes kút régi víznyerő szerkezet; egy gyakori változata látható az 1. ábrán.

Ellipszis vezérgörbéjű ferde kúp felszínének meghatározásához

Érdekes geometriai számítások Téma: A kardáncsukló kinematikai alapegyenletének levezetése gömbháromszögtani alapon

8. feladatsor. Kisérettségi feladatsorok matematikából. 8. feladatsor. I. rész

Egymásra támaszkodó rudak

Az eltérő hajlású szarufák és a taréjszelemen kapcsolatáról 1. rész. Eltérő keresztmetszet - magasságú szarufák esete

Egy kérdés: merre folyik le az esővíz az úttestről? Ezt a kérdést az után tettük fel magunknak, hogy megláttuk az 1. ábrát.

A visszacsapó kilincs működéséről

Függőleges koncentrált erőkkel csuklóin terhelt csuklós rúdlánc számításához

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Függvények

Egy újabb térmértani feladat. Az [ 1 ] könyvben az interneten találtuk az alábbi érdekes feladatot is 1. ábra.

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉP SZINT Függvények

A ferde tartó megoszló terheléseiről

Vontatás III. A feladat

A gúla ~ projekthez 1. rész

Érettségi feladatok: Trigonometria 1 /6

Megoldás A számtani sorozat első három eleme kifejezhető a második elemmel és a differenciával. Összegük így a 2. d =33, azaz 3a 2. a 2.

Poncelet egy tételéről

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Megoldások

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Függvények

A kötélsúrlódás képletének egy általánosításáról

Forgatónyomaték mérése I.

2) Írja fel az alábbi lineáris függvény grafikonjának egyenletét! (3pont)

A középponti és a kerületi szögek összefüggéséről szaktanároknak

Koordináta-geometria. Fogalom. Jelölés. Tulajdonságok, definíciók

Egy kötélstatikai alapfeladat megoldása másként

A Kepler - problémáról. Megint az interneten találtunk egy szép animációt 1. ábra, amin elgondolkoztunk: Ezt hogyan oldanánk meg? Most erről lesz szó.

A főtengelyproblémához

Kocka perspektivikus ábrázolása. Bevezetés

1. Ábrázolja az f(x)= x-4 függvényt a [ 2;10 ] intervallumon! (2 pont) 2. Írja fel az alábbi lineáris függvény grafikonjának egyenletét!

A Maxwell - kerékről. Maxwell - ingának is nevezik azt a szerkezetet, melyről most lesz szó. Ehhez tekintsük az 1. ábrát is!

Kisérettségi feladatsorok matematikából

4 = 0 egyenlet csak. 4 = 0 egyenletből behelyettesítés és egyszerűsítés után. adódik, ennek az egyenletnek két valós megoldása van, mégpedig

10. Koordinátageometria

Egy érdekes statikai feladat. Az interneten találtuk az [ 1 ] művet, benne az alábbi feladattal.

Mechanika Kinematika. - Kinematikára: a testek mozgását tanulmányozza anélkül, hogy figyelembe venné a kiváltó

b) Ábrázolja ugyanabban a koordinátarendszerben a g függvényt! (2 pont) c) Oldja meg az ( x ) 2

Chasles tételéről. Előkészítés

Koordinátageometriai gyakorló feladatok I ( vektorok )

Lépcső beemelése. Az interneten találkoztunk az [ 1 ] művel, benne az 1. ábrával.

Lövés csúzlival. Egy csúzli k merevségű gumival készült. Adjuk meg az ebből kilőtt m tömegű lövedék sebességét, ha a csúzlit L - re húztuk ki!

A 2013/2014. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló MATEMATIKA I. KATEGÓRIA (SZAKKÖZÉPISKOLA) Javítási-értékelési útmutató

Egyenletek, egyenletrendszerek, egyenlőtlenségek Megoldások

A síkbeli Statika egyensúlyi egyenleteiről

Érettségi feladatok Koordinátageometria_rendszerezve / 5

1 2. Az anyagi pont kinematikája

Profilmetsződésekről, avagy tórusz és körhenger áthatásáról

Átírás:

1 Vonatablakon át Sokat utazom vonaton, és gyakran elnézem a vonatablakon át a légvezeték(ek) táncát. Már régóta gondolom, hogy le kellene írni ezt a látszólagos mozgást. Most erről lesz szó. Ehhez tekintsük az 1. ábrát! A szabadvezeték alakjának leírása 1. ábra Itt egy vasúti villamos légvezeték - szakaszt ábrázoltunk, a föld felett. A kis belógású vezeték alakja másodfokú parabola, melynek egyenlete itt: ( 1 ) Könnyen ellenőrizhető, hogy ez az egyenlet - alak helyes; ugyanis: ( 2 ) Kinézünk az ablakon Most képzeljük el, hogy felszállunk a vonatra, leülünk egy ülésre. Ekkor a föld felett va - gyunk, így szemünk a földtől H 1 távolságra van. A szemmagasságunkban, azaz a földhöz képest H 1 magasságban felvett újabb ( x, y ) koordináta - rendszerben a légvezeték egyen - lete az alábbi ld. 2. ábra! :

2 2. ábra ( 3 ) Most szemünket az ablakkeret egy K pontjára szegezzük. A keret függőlegese a légvezeték képét egy P pontban metszi 3. ábra. 3. ábra A 3. ábrán felülnézetben ábrázoltuk a geometriai helyzetet. Az ablak síkjára merőleges síkkal α szöget zár be az a függőleges PKS sík, amelyben nézési egyeneseink mozognak, miközben szemünkkel a P pontot követjük.

3 Ha szemünk az x koordinátával jelölt helyzetben van, akkor a P pont függőlegese az x + u koordinátájú pontban helyezkedik el / döfi a vízszintes alapsíkot. A 3. ábra szerint: ( 4 ) Az s távolság kifejezése ( 4 ) - gyel is: ( 5 ) A nézett P pont magassága az SP( P ) derékszögű háromszög függőleges befogója. Ezt a háromszöget a vízszintes befogója, mint forgástengely körül a vízszintes síkba forgatva ábrázoltuk a 3. ábrán. A 3. ábra szerint is: ( 6 ) A P pont függőleges sebessége: ( 7 ) ahol: ( 8 ) a szemmozgás szögsebessége. Most ( 6 ) és ( 7 ) - ből: ( 9 ) Majd ( 3 ) - mal: ( 10 ) ( 11 )

4 A vonat állandó nagyságú ( 12 ) sebességgel halad, amiből következően: Az választással élve ( 13 ) és ( 14 ) - ből: ( 13 ) ( 14 ) ( 15 ) Majd ( 11 ), ( 12 ) és ( 15 ) - tel:, ( 16 ) majd ( 4 ) és ( 16 ) - tal: ( 17 ) Most ( 10 ) - et átalakítva ( 15 ) és ( 4 ) - gyel is: ( 18 ) Összegyűjtve az eddigi részeredményeket:

5 Ezekkel: ( 19 ) A ( 19 ) képlet adja kitűzött feladatunk megoldását. A feladat kitűzése az alábbi lehet. Adott: a, b, c, l, h, f; v 0. Keresett: ω( t ). Itt csak egy vezeték - mezőt jelenítettünk meg, miközben tudjuk, hogy ilyenek sorából áll a tényleges vezeték - kialakítás. Ha minden mező egyforma, akkor elegendő egy mezőnyi látszólagos mozgás leírásával foglalkozni, hiszen a vonat haladása során periodikusan vál - tozó kép tárul elénk. Egy mező megtételéhez szükséges idő: ( 20 ) Ezek szerint T időnként ugyanazt a helyzetet látjuk megismétlődni, azaz például: ( 21 )

6 4. ábra A szemmozgás szögsebességének változása az idő függvényében, ha A 4. ábrán látható a ( 19 ) függvény grafikonja, az alábbi adatokkal: l = 70 m; f = 1,50 m; h = 4 m; a = 4 m; b = 1,50 m; c = 1 m; v 0 = 20 m / s; T 1 = 3,125 s. ( A ) Megjegyezzük, hogy egyetlen mezőben a nézelődés ideje ( 4 ) és ( 20 ) - szal is: ( 22 ) Ugyanis amikor szemünk az x = l u koordinátájú pontban van v.ö.: 3. ábra!, akkor éppen az x = l koordinátájú vezeték - végpontot nézzük. Ha több mezőt is megnézünk, akkor egy mező megtekintésének idejére: T 1 * = T; ugyanis ekkor már az előző mezőben látjuk a következő mező elejét, ezért a teljes nézegetési idő egyezik a mező befutásának idejével.

7 A 4. ábrán látjuk, hogy az összefüggés nem lineáris, de ahhoz közeli is lehet. Továbbá azt is, hogy a grafikon nem antimetrikus. Ennek oka az, hogy nem az ablakra merőlegesen nézzük a vezetéket, hanem ahhoz képest a haladási irány felé elfordulva. A fenti modell csak egy a sok lehetőség közül. Néhány egyéb változat: ~ a koordináta - rendszert másképpen vesszük fel; ~ a légvezeték két végpontja nincs egy magasságban; ~ a vezetékmezők nem egyforma hosszúak; ~ nem a mező kezdeténél ülve kezdjük el nézni a vezetéket; ~ a vonat haladási sebessége nem állandó; ~ a légvezeték síkja nem párhuzamos az ablak síkjával; ~ nézelődés közben nem ülünk, hanem állunk; ~ figyelembe vesszük a perspektivikus torzulásokat is, STB. Látjuk, hogy a valóságos élmény jócskán eltérhet az itteni modell alapján leírhatótól. Ennek vizsgálatát azonban már rábízzuk az érdeklődő Olvasóra. Sződliget, 2018. 05. 13. Összeállította: Galgóczi Gyula mérnöktanár