Bevezető fizika (infó), 3. feladatsor Dinamika 2. és Statika

Hasonló dokumentumok
3. Egy repülőgép tömege 60 tonna. Induláskor 20 s alatt gyorsul fel 225 km/h sebességre. Mekkora eredő erő hat rá? N

1. Feladatok a dinamika tárgyköréből

Fizika 1 Mechanika órai feladatok megoldása 3. hét

2.3 Newton törvények, mozgás lejtőn, pontrendszerek

Feladatok a zárthelyi előtt

a) Az első esetben emelési és súrlódási munkát kell végeznünk: d A

Fizika 1i, 2018 őszi félév, 4. gyakorlat

Bevezető fizika informatikusoknak

Bevezető fizika (vill), 4. feladatsor Munka, energia, teljesítmény

1. Kinematika feladatok

1. Feladatok munkavégzés és konzervatív erőterek tárgyköréből. Munkatétel

Figyelem! Csak belső és saját használatra! Terjesztése és másolása TILOS!

Bevezető fizika. k villamosmérnököknek. Kidolgozott példák gyűjteménye. Nagyfalusi Balázs Vida György József. U = 24 V a) t n

Mérések állítható hajlásszögű lejtőn

Az egyenes vonalú egyenletes mozgás

Newton törvények, erők

Mit nevezünk nehézségi erőnek?

körsugár kapcsolata: 4 s R 8 m. Az egyenletből a B test pályakörének sugara:

Newton törvények, lendület, sűrűség

Mechanika - Versenyfeladatok

A nagyobb tömegű Peti 1,5 m-re ült a forgástengelytől. Összesen: 9p

36. Mikola verseny 2. fordulójának megoldásai I. kategória, Gimnázium 9. évfolyam

Tömegpontok mozgása egyenes mentén, hajítások

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK január 30.

Felvételi, 2017 július -Alapképzés, fizika vizsga-

PÉLDÁK ERŐTÖRVÉNYEKRE

3. fizika előadás-dinamika. A tömeg nem azonos a súllyal!!! A súlytalanság állapotában is van tömegünk!

Munka, energia Munkatétel, a mechanikai energia megmaradása

Oktatási Hivatal. A 2015/2016. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló FIZIKA I. KATEGÓRIA. Javítási-értékelési útmutató

Dinamika. A dinamika feladata a test(ek) gyorsulását okozó erők matematikai leírása.

Gépészmérnöki alapszak Mérnöki fizika ZH NÉV: október 18. Neptun kód:...

1. gyakorlat. Egyenletes és egyenletesen változó mozgás. 1. példa

A 2010/2011. tanévi FIZIKA Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első fordulójának. feladatai és megoldásai fizikából. II.

Newton törvények, erők

35. Mikola Sándor Országos Tehetségkutató Fizikaverseny. III. forduló május 1. Gyöngyös, 9. évfolyam. Szakközépiskola

Fizika 1 Mechanika órai feladatok megoldása 4. hét

Digitális tananyag a fizika tanításához

Dinamika. F = 8 N m 1 = 2 kg m 2 = 3 kg

EGYSZERŰ GÉPEK. Azok az eszközök, amelyekkel kedvezőbbé lehet tenni az erőhatás nagyságát, irányát, támadáspontjának helyét.

Komplex természettudomány 3.

Fizika alapok. Az előadás témája

38. Mikola Sándor Országos Tehetségkutató Fizikaverseny II. forduló március óra A verseny hivatalos támogatói

Gyakorló feladatok Feladatok, merev test dinamikája

A testek mozgása. Név:... osztály:...

A kísérlet célkitűzései: A súrlódási erőtípusok és a közegellenállási erő kísérleti vizsgálata.

A K É T V É G É N A L Á T Á M A S Z T O T T T A R T Ó S T A T I K A I V IZS-

Gépészmérnöki alapszak, Mérnöki fizika ZH, október 10.. CHFMAX. Feladatok (maximum 3x6 pont=18 pont)

Felvételi, 2018 szeptember - Alapképzés, fizika vizsga -

Fizika feladatok - 2. gyakorlat

DINAMIKA ALAPJAI. Tömeg és az erő

Bevezető fizika (VBK) zh1 tesztkérdések Mi az erő mértékegysége? NY) kg m 2 s 1 GY) Js LY) kg m 2 s 2 TY) kg m s 2

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

Lendület. Lendület (impulzus): A test tömegének és sebességének szorzata. vektormennyiség: iránya a sebesség vektor iránya.

Körmozgás és forgómozgás (Vázlat)

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK február 13.

Pálya : Az a vonal, amelyen a mozgó test végighalad. Út: A pályának az a része, amelyet adott idő alatt a mozgó tárgy megtesz.

Hatvani István fizikaverseny forduló megoldások. 1. kategória. J 0,063 kg kg + m 3

IMPULZUS MOMENTUM. Impulzusnyomaték, perdület, jele: N

Oktatási Hivatal FIZIKA. I. kategória. A 2017/2018. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 1. forduló. Javítási-értékelési útmutató

35. Mikola verseny 2. fordulójának megoldásai I. kategória, Gimnázium 9. évfolyam

1. ábra. 24B-19 feladat

A 2008/2009. tanévi FIZIKA Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első fordulójának. feladatai és megoldásai. II. kategória

Szélsőérték feladatok megoldása

FIZIKA II. Dr. Rácz Ervin. egyetemi docens

B) Ha leng. C) Egyenlő mindkét esetben

A magától becsukódó ajtó működéséről

Haladó mozgások A hely és a mozgás viszonylagos. A testek helyét, mozgását valamilyen vonatkoztatási ponthoz, vonatkoztatási rendszerhez képest adjuk

Osztályozó, javító vizsga 9. évfolyam gimnázium. Írásbeli vizsgarész ELSŐ RÉSZ

33. Mikola Sándor Országos Tehetségkutató Fizikaverseny I. forduló feladatainak megoldása. Gimnázium 9. évfolyam

Oktatási Hivatal FIZIKA I. KATEGÓRIA. A 2013/2014. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló. Javítási-értékelési útmutató

A 2016/2017. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló FIZIKA I. KATEGÓRIA. Javítási-értékelési útmutató

Oktatási Hivatal. A 2007/2008. tanévi. Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny. első (iskolai) fordulójának. javítási-értékelési útmutatója

Fizika példák a döntőben

Órán megoldandó feladatok, Fizika 1.

36. Mikola Sándor Országos Tehetségkutató Fizikaverseny II. forduló március óra A verseny hivatalos támogatói

5. Pontrendszerek mechanikája. A kontinuumok Euler-féle leírása. Tömegmérleg. Bernoulli-egyenlet. Hidrosztatika. Felhajtóerő és Arhimédesz törvénye.

A +Q töltés egy L hosszúságú egyenes szakasz mentén oszlik el egyenletesen (ld ábra ábra

Statikai egyensúlyi egyenletek síkon: Szinusztétel az CB pontok távolságának meghatározására: rcb

A 2010/2011. tanévi FIZIKA Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első fordulójának. feladatai fizikából. I. kategória

Fizika feladatok október 19.

Az erő legyen velünk!

Trigonometria Megoldások. 1) Igazolja, hogy ha egy háromszög szögeire érvényes az alábbi összefüggés: sin : sin = cos + : cos +, ( ) ( )

Irányításelmélet és technika I.

Mozgástan feladatgyűjtemény. 9. osztály POKG 2015.

Q 1 D Q 2 (D x) 2 (1.1)

Kiadandó feladatok, Fizika 1.

Szakács Jenő Megyei Fizika Verseny, I. forduló november 14.

Elektrosztatika Mekkora két egyenlő nagyságú töltés taszítja egymást 10 m távolságból 100 N nagyságú erővel? megoldás

M13/II. javítási-értékelési útmutatója. Fizika II. kategóriában. A 2006/2007. tanévi. Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny

1. Feladatok merev testek fizikájának tárgyköréből

TestLine - 7. Fizika Témazáró Erő, munka, forgatónyomaték Minta feladatsor

TestLine - 7. Fizika Témazáró Erő, munka, forgatónyomaték Minta feladatsor

A 2009/2010. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második fordulójának feladatai és megoldásai fizikából. II. kategória

Mechanikai rezgések Ismétlő kérdések és feladatok Kérdések

A 2014/2015. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első fordulójának feladatai és megoldásai fizikából FIZIKA I.

Pálya : Az a vonal, amelyen a mozgó test végighalad. Út: A pályának az a része, amelyet adott idő alatt a mozgó tárgy megtesz.

Dinamika, Newton törvények, erők

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

Fizika feladatok megoldása Tanszéki, Munkaközösség, Pannon Egyetem Fizika és Mechatronika Intézet

A test tömegének és sebességének szorzatát nevezzük impulzusnak, lendületnek, mozgásmennyiségnek.

Átírás:

Bevezető fizika (infó),. feladatsor Dinaika. és Statika 04. október 5., 4:50 A ai órához szükséges eléleti anyag: ipulzus, ipulzusegaradás forgatónyoaték egyensúly és feltétele Órai feladatok:.5. feladat: 50 N nagyságú erő hat egy testre t 0 s-ig. A test erő irányú sebessége közben v 5 /s-al növekszik. Mekkora a test töege? A feladatot az ipulzustétel segítségével oldjuk eg. Az ipulzustétel: t p v. Az erő és sebesség egy egyenesbe esik, így a vektor jelzés elhagyása, és átrendezés után a test töege: t v 50 N 0 s 5 /s 00 kg..6. feladat: A rakoánnyal együtt M tonna töegű vasúti pályakocsi vízszintes pályán v 0 /s sebességgel halad. Mozgás közben a kocsin ülő eberek lelöknek egy 00 kg töegű síndarabot, aely függőlegesen esik a talpfákra. Mekkora sebességgel halad tovább a pályakocsi, ha a súrlódástól eltekinthetünk? Oldjuk eg ipulzusegaradással. ezdetben az egész rendszerben van p Mv, a ledobás után p (M )v + 0. A kettő egyenlőségéből a sebesség: v M M v, /s. 000 kg 0 /s 000 kg 00 kg.4. feladat: A 0 g töegű, v 40 c/s sebességű és a 80 g töegű, v 00 c/s sebességű két test egyással szebe ozog egy egyenes entén. Teljesen rugalatlan ütközés után ekkora és ilyen irányú sebességgel ozognak tovább? Jelöljük ki a pozitív irányt úgy, hogy az első test ozgásával egegyező legyen. Az ütközés előtt az összipulzus: utána: p v + v, p ( + )v, és persze tudjuk, hogy a kettőnek eg kell egyeznie. Ezért a sebesség: v v + v + 0, kg 0,4 /s + 0,08 kg ( /s) 0, kg + 0,8 kg 0,6 /s. A sebesség előjele alapján a ásodik test sebességének irányában ozognak együttesen... feladat: Az H 000 agasan lebegő léggöbről 80 kg töegű bobát ejtenek le. A boba h 600 esés után két részre robban szét. Az egyik, 0 kg töegű rész a robbanás pillanatában vízszintes irányban v 00 /s sebességet kap. Hol éri el a talajt a ásik rész? (A légellenállástól tekintsünk el.) övessük a boba ozgását. Az első szakasz h hosszú, és egyenletesen gyorsulva tesszük eg, azaz h g h t t g. A teljes agasság leeséséhez: H g t t H g,

így a robbanás után ég h t t t g t 000 0 /s H g 600 0 /s,9 s időt ozog. A robbanásra felírhatunk egy ipulzusegaradást, azaz előtte p 0, utána p v + ( )v. Az egyenlőség alapján: v 0 kg v 00 /s 80 kg 0 kg 0 /s. Az elozdulás az eltelt idő és a fenti sebesség szorzata: s t v 8,5... feladat: Ha az erő és az ellenerő egyenlő nagyságú és ellenkező irányú erők, iért ne seisítik eg egyást? Mert ne ugyanarra hatnak... feladat: Vízszintes irányú, 8 N nagyságú erővel hatunk az kg töegű testre, aely egy fonállal az kg töegű testhez van kötve az ábrán látható elrendezésben. Mekkora erő feszíti a fonalat, ha a fonál töegétől és a súrlódástól eltekintünk? T Mivel függőleges elozdulás nincs, így a y a y 0. A két testet összekötő kötél nyújthatatlan, így a két test gyorsulása inden pillanatban ugyanakkora: a x a x a. Ezt egyszerűen eghatározhatjuk, ha összeadjuk a két x irányú egyenletet: a + 8 N kg + kg,6 s. Ezt felhasználva a kötelet feszítő erő,x egyenlet alapján: a kg,6 s 4,8 N... feladat: Állócsigán átvetett fonál végein illetve töegű test van. Mekkora gyorsulással ozog az egyik, illetve a ásik test, és ekkora erő hat a ennyezetre, ahová a csigát felfüggesztették? A fonál és a csiga töege elhanyagolható, a fonál ne nyúlik eg, a tengely ne súrlódik, a közegellenállás és a levegőben a felhajtó erő elhanyagolható. g felf g Írjuk fel a testekre a kötél entén, illetve a csigára függőleges irányban a Newton-törvényt: : a g a g g : a g cs : 0 felf. Mivel a kötél és a csiga ideális, ezért a két kötélerő nagysága egegyezik,. Az első két egyenletből adódik: Itt is először felírjuk az egyes testekre a Newtontörvényt függőleges és vízszintes irányban:,x : a x,y : a y g,x : a x,y : a y T g. a + g. Ha az test a nehezebb, akkor arra fog ozogni a rendszer, ha pedig a ásik, akkor visszafelé. A kötélerő: ( ) (a + g) + g +

+ g, vagyis a csiga a felfüggesztést Vagyis a rugó egnyúlása: r + µ. erővel húzza. felf 4 + g l r D + µ D + 0, kg 0 s 4 N c 0,0... feladat: Mennyivel nyúlik eg az ábra szerinti elrendezésben a két test közé iktatott rugó, aikor az összekapcsolt rendszer egyenletesen gyorsuló ozgásban van? A csiga, a rugó és a fonál töegét ne vegyük figyelebe. Legyen kg, a súrlódási együttható µ 0,, a rugóállandó D 4 N/c. T r r.9. feladat: A kg töegű kiskocsi vízszintes síkon súrlódás nélkül ozoghat. A kocsira 0,5 kg töegű hasábot helyeztünk, és a hasábot N vízszintes irányú erővel húzzuk. Mekkora a hasáb, illetve a kocsi gyorsulása, ha közöttük a tapadási súrlódási együttható µ tap 0,5, csúszó súrlódási együttható pedig µ cs 0,0? Mekkora a gyorsulás 0 N-os húzóerő esetén? (g 0 /s ) g g Itt is felírjuk a Newton-törvényeket, figyelebe véve azt, hogy a rendszer csak az asztal felülete entén ozog., : a, : 0 0, : a r,, : 0, : a r,, : 0 T, ahol, µ és, µt. A erőleges egyenletekből a T tartóerőket eghatározva, ajd behelyettesítve a párhuzaos irányokra felírt egyenletekbe:, : a, : a r µ, : a r µ. A háro egyenlet összegéből: a µ g, elyet visszahelyettesítve az utolsóba: µ g r µ Száoljuk ki a axiális tapadási erőt. Ebből kiderül, hogy a kocsi és a test összetapadva arad, vagy egyáshoz képest elozdul. Tehát: tap µ tap µ tap g 0,5 0,5 kg 0 /s,5 N, azaz az első esetben < tap, így egyben aradnak. A talajon nincsen súrlódás, így csak az gyorsító erő száít: ( + )a, aelyből: a + N 0,5 kg + kg 0,4 /s. A ásodik esetben > tap, azaz külön ozognak. A test ozgásegyenlete: a, azaz: a µ cs g 0 N 0,0 0,5 kg 0 /s 0,5 kg 9,9 /s. A kocsira a, aelyből: a µ cs g

0,0 0,5 kg 0 /s kg 0,05 /s, A kocsi lassan elindul hátrafelé. 5.. feladat: onálra függesztett 0 N súlyú golyót vízszintes irányban oldalt húzunk. Mekkora erővel húzza a fonál a testet, ha az a függőlegessel α 0 -os szöget zár be? y : y sin α 0. Az elsőből kifejezhető µ g, aely beírható a ásodik párba. Így cos α µ g 0, azaz µg cos α, és az y-ra vonatkozó egyenlet: µ g sin α 0. cos α Ebből a keresett töeg: µ tgα 0,5 7 kg tg45 8 kg. α x y Az egyensúly feltétele: x : x sin α 0 y : y cos α 0 5.0. feladat: Mérleghinta két oldalán egy-egy 450 N súlyú gyerek ül. Egyikük r, ásikuk r,5 távolságra van a forgástengelytől. a) Hová üljön ég egy g 650 N súlyú gyerek ahhoz, hogy a hinta egyensúlyban legyen? b) Mekkora ebben az esetben az alátáasztási pontra ható erő? (A hintát tekintsük súlytalannak!) A ásodikból kifejezhető a kötélerő: cos α 0 N,09 N. cos 0 g r r 5.6. feladat: Az töegű testet két fonál segítségével, az ábrán látható ódon függesztünk fel. Az asztallapon fekvő test töege 7 kg, az asztal és közötte a súrlódási együttható µ 0,5. Mekkora töeg esetén van egyensúly? g y x Az egyensúly feltétele a testre (): x : 0, y : g 0, 45 illetve tudjuk, hogy µ. A rögzítési pontra (): x : x cos α 0, r g Az egyensúly feltétele, hogy a testre ható erők eredője, illetve a testre ható forgatónyoatékok eredője nulla legyen. Az első feltétel itt úgy fog teljesülni, hogy aekkora erővel húzzák a gyerekek a érleghintát lefelé, az alátáasztás akkora erővel fogja azt felfelé nyoni. Tehát a b) kérdésre a válasz: + g 450 N + 650 N 550 N. Az adott pontra vonatkoztatott forgatónyoaték M r, ahol r a pont és az erő táadáspontját összekötő vektor, és az adott erő. Válasszuk ki az alátáasztási pontot vonatkoztatási pontnak. A érleghintára négy erő hat: a háro gyerek, és az alátáasztás. Az utóbbi forgatónyoatéka nulla, hiszen annak táadáspontja és a vonatkoztatási pont egybeesik, vagyis r 0. A súlyerők forgatónyoatéka egyszerűen száítható, ivel azok iránya erőleges az r vektorokra: a forgatónyoatékok nagysága egyenlő az erő és a távolság szorzatával. A forgatónyoatékok irányát a jobbkézszabály segítségével adhatjuk eg, az előjelek innen adódnak. 4

Ezek alapján az egyensúly ásodik feltétele: 0 r + r + r g... feladat: Határozzuk eg az ábrán látható rendszer gyorsulását, ha a) a súrlódástól eltekintünk; aelyből: r ( r r ) g,08 450 N(,5 ) 650 N b) az töegű test és a lejtő között a súrlódási együttható µ. A lejtő rögzített helyzetű, a fonál és a csiga töege elhanyagolható, a fonál ne nyúlik eg, a tengely ne súrlódik. Otthoni gyakorlásra:.0. feladat: Egy 0, kg töegű labdát 4 agasról leejtünk. A labda 4 s-ig pattog a padlón, íg végül nyugaloban arad. Mennyi a labda által a padlóra kifejtett erő átlaga ezen 4 ásodperc idő alatt alatt? (A légellenállás elhanyagolható.).6. feladat: Géppuskából percenként 40 db 0 gra töegű lövedéket lőnek ki 000 /s kezdősebességgel vízszintes irányban egy céltárgyra. A golyók becsapódnak és lefékeződnek a céltárgyban. a) Mennyi a golyók által a céltárgyra kifejtett átlagos erő? b) Mennyi a géppuskára ható átlagos (visszalökő) erő?.5. feladat: Mekkora az ábra szerinti fonállal egyáshoz kötött 0,5 kg és kg töegű testek gyorsulása és a fonalat feszítő erő, ha 5.7. feladat: Egy rendszer n darab részecskéből áll. Mindegyik részecske az összes többire erőt gyakorol. Mutassuk eg, hogy a rendszerben n(n ) erő lép fel! A feladatok forrása a Dér Radnai Soós izikai feladatok. α a) az test a vízszintes síkon súrlódásentesen csúszhat; b) az test és a sík között a súrlódási együttható µ 0,? 5