Rugalmas megtámasztású merev test támaszreakcióinak meghatározása III. rész

Hasonló dokumentumok
13. MECHANIKA-MOZGÁSTAN GYAKORLAT (kidolgozta: Németh Imre óraadó tanár, Bojtár Gergely egyetemi ts., Szüle Veronika, egy. ts.

Rugalmas megtámasztású merev test támaszreakcióinak meghatározása I. rész

2006/2007. tanév. Szakács Jenő Megyei Fizika Verseny I. forduló november 10. MEGOLDÁSOK

2010 február 8-19 Feladatok az 1-2 hét anyagából

Szakács Jenő Megyei Fizika Verseny, II. forduló, Megoldások. F f + K m 1 g + K F f = 0 és m 2 g K F f = 0. kg m

Széchenyi István Egyetem MTK Szerkezetépítési és Geotechnikai Tanszék Tartók statikája I. Dr. Papp Ferenc RÚDAK CSAVARÁSA

A 2006/2007. tanévi Országos középiskolai Tanulmányi Verseny második fordulójának feladatai és azok megoldásai f i z i k á b ó l III.

1. A mozgásokról általában

A 32. Mikola Sándor Fizikaverseny feladatainak megoldása Döntı - Gimnázium 10. osztály Pécs pont

Elmozdulás-módszer a mérnöki gyakorlatban

A 2013/2014. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első forduló FIZIKA II. KATEGÓRIA. Javítási-értékelési útmutató

ű ű ű ű Ü ű ű ű Ó ű Á ű Á Ö É É É Á É É É É Ü Á Á Á ű

Az egyenletes körmozgás

Egymásra támaszkodó rudak

A 35. Mikola Sándor Fizikaverseny feladatainak megoldása Döntő - Gimnázium 10. osztály Pécs pont min

A 36. Mikola Sándor Fizikaverseny feladatainak megoldása Döntő - Gimnázium 10. osztály Pécs 2017

Dinamika példatár. Szíki Gusztáv Áron

A pontszerű test mozgásának kinematikai leírása

Ö Ó Ó Ó

Ó Ó É ü É ü ü

Ö

Ö Ö É Ő Ú É

Ó ű ű ű ű ű ű É É É

Ü ű Ü É ű ű É Ü Ü

ű ű ű Ö ű ű ű Ú ű ű ű Ö ű ű ű ű ű ű ű

Ü Ü Ó Ü Ó

Ó ú É ú É É É Ő ú ú ű Ó Ö É É ú Ü ú É ú

Ú Ú Ü Ü ű ű ű É Ú É ű

Ó Ó ú ú ú ú ú É ú

Ó ú É Ú

É ö

ű ő ű ű ű ö ő ú ö ő ő ő ő ő ő ő ű ő ő ő ő ü ü ő ü ü ő ú ü ő ő ü ü ü ő ú ü

Tevékenység: Tanulmányozza, mi okozza a ráncosodást mélyhúzásnál! Gyűjtse ki, tanulja meg, milyen esetekben szükséges ráncgátló alkalmazása!

Á Ö Ü Ö

ű É ő ő ű ő Ü ő ű É ő ő ő ő ő ű ő ő ű É ű ő ű ő ő ű ő ő ő ő É ű ű

ö ö Ö ü í í í ü ü í í í ű Ö ü ö ú ű ö í ú ú ú ü ö ü í

A 2006/2007. tanévi Országos középiskolai Tanulmányi Verseny második fordulójának feladatai és azok megoldásai f i z i k á b ó l. I.

12. MECHANIKA-MOZGÁSTAN GYAKORLAT (kidolgozta: Németh Imre óraadó tanár, Bojtár Gergely egyetemi ts., Szüle Veronika, egy. ts.

O k t a t á si Hivatal

Szakács Jenő Fizikaverseny II. forduló, megoldások 1/7. a) Az utolsó másodpercben megtett út, ha t a teljes esési idő: s = 2

Mindennapjaink. A költő is munkára

MEGOLDÁSOK ÉS PONTOZÁSI ÚTMUTATÓ

ű ó Ó é é é é ó ő ü é é ü ú é é é é Ú ő ú é é é ú é é é ő Ö é ó é Ö ó é ő é é ü ő é ú é é ő é ü é é é é ó é ü ű é ó é ű é é Ö é ű é ó é é ű é é ó ő é

Meghatározás Pontszerű test. Olyan test, melynek jellemző méretei kicsik a pálya méreteihez képest.

Szakács Jenő Megyei Fizika Verseny, I. forduló, 2003/2004. Megoldások 1/9., t L = 9,86 s. = 104,46 m.

é ü ó ö é Ö é ü é é ó ö é ü ü é é ó ó ó é Á é é ü ó é ó ó é ö ö ö é é ü é ü é é ö ü ü é ó é é é é é é ö é é é é é é ö é ó ö ü é é é ü é é ó é ü ó ö é

Í í í Í í ú ü ü ö Í ö ü ö ö ö í ö ö ü í ú ö í ö í í í ö í ú ü ö ö ö í ö í ö ö í ü ö í ü ö í ö ö ö ö í ö í ü ü ö í í ö ü ö í í ö

ü ű í ú ű í É í Ö í ü Ö É í í Ö í É ú ú Ú í

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

XXXI. Mikola Sándor fizikaverseny 2012 Döntı Gyöngyös 9. évfolyam Feladatmegoldások Gimnázium

Ó é é Ó Ó ő ű Ó Ö ü Ó é Ó ő Ó Á Ö é Ö Ó Ó é Ó Ó Ó Ó ú Ó Ó Ó Ó ű Ö Ó Ó Ó é Ó Ó ö Ö Ó Ö Ö Ó Ó Ó é ö Ö é é Ü Ó Ö Ó é Ó é ö Ó Ú Ó ő Ö Ó é é Ö ú Ó Ö ö ű ő

Ú ű É ű ű Ü Ü ű ű Ú É ű ű Ü ű ű ű ű ű ű ű Ú ű ű

ó ő ő ó ő ö ő ő ó ó ó ö ő ó ó ó ö ő ó ő ő ö Ö ő ö ó ő ö ő ő ú ö ö ü ö ó ö ö ö ő ö ö Ö ú ü ó ü ő ő ő ő ó ő ü ó ü ö ő ö ó ő ö ő ö ü ö ü ő ö ö ó ö ő ő ö

ú Ó ú ú ú ú ú ú ú É Á

Á Á ő ő Ö ő ő ö É ö ő ö ő ő ö ő ő ö ő ő ü ö

Á Ö Ö Ö Ö ú ú Ö Ö Ó Ó ú ú Ü ú Ó Ö Ö Ü Ó Ö Ö Á Ó ú ú ú ű Ö Ö Ö Ö Á Ó Ö Ó ú ú Ö

Ó Ó ö ú ö ö ö ö ü ú ú ö ö ö ú ú ö ö ö ú ú ú ű ö ö ú ö ü ö ö ö ö ü ú Á ö ü Á ö ö ö ö ö ö

ű Ú ű ű É Ú ű ű

Á Ü É Ü Ú Ü É

Á Ó ű ű Á É ű ű ű ű Ú Ú

ű ű ű Ú Ú Á ű Ö ű ű Ú Ő É

ü ü Ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü ü É ü ü

ű Ö ű Ú ű ű ű Á ű

ö ö Á Á Ó Á ö ö ö ö ö ú ű ö ö Á Á ű ű ö ö ö ö ű

ő ű É Ó Ü É É É É Ü Ö É É É ű É Ö É Ü É Ú Ó ő Ó

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Á ű ó ó

Ó Ó ó ö ó

ú ö ö ö ö ö ö Á ö ö ö á á á ű Ü ű ö ö Á á Á

É É Ö

ü ú ú ü ú ú ú ú

Á ó ó ó Ü Ü ó ó Ü ó ó ú ú ó ó Ü ó ó ó Ü ó ó

MÉRÉSI JEGYZŐKÖNYV M8. számú mérés Különböző alakú pillangószelepek veszteségtényezőjének vizsgálata

ó Ó ú ó ó ó Á ó ó ó Á ó ó ó ó Á ó ú ó ó ó

ö ő ü ö ő ő ü ü ő ő ő ü ö ü ü ő ú ő ő ő ü ő ő ő ő ő ú ő ő ü ő ő ő ü ö ü ú ő ő ő ő ü ü ő ő ú

É Á Á Ö Á

ű ő ő ő

É É Ö ű Ú Ú É ű

ú ü ú ü ú

ü É ü Ö ü ü ü Ü ü ü Í

ű ú ú ö ö ö É ö ú ú ú ö ű Ó ű Ö Ö ú

ö ű ü ü ö ü ö ö ü ö ö Í Ö ö ü ö Í ű ö ű ü ü ö ú ö ű ü ü ö ö ö ü ű ü ö ü ű ű ú ö ö ö ű ü ú ú

ö ö É ő ó ó ő ü ó ó Ü É É ö ö ó ű ü ó ó ö ű Í ö ó ö Í ő ü ü ö ö ő ö ó ö ó ó É ó ő ö ö ó Ö ü ő Í ű ó ő ü ő Ó Ö ű Í ó Ó ő ő ö ő ő ő ö

É ó Í É

É É Í É É ö Í í í í ű ü ö í í Í

ü ö í ü ö í ü ö ű í í í ö Ü í ü ü ö í í ü ö í ű í ö í í ú ö ö í í ü ű ö ü í í ü í ü í í ö ü í ö ö ü í ö ű ö í í ö ú ö í ö í ű ö ö ö í í í í ö ö

é ó é ü ö é é ó é Ö é ó é é ú ó é é é é é é é é é Ö é Ő é é ö é Ö ü é ó Ö Ü ö ö é é é Ő ö é é Ü é ö é é é é é é é ü é é ö é é é é é ü é é ü é é é ö ö

ű ű ű ű ű ű Ú Ú ű ű ű Ö ű ű ű ű ű ű


í í í í í

í ö ó í ö í Í ó ú ó ö ű ó ű ö í ó ó ó ó ó Í ú í ó í í ó Í ö ö ú í ú ó ö Í ó ó Í í ó ó ö ö ö ö ö í ö ó ű í ó ó ö ú ó ó ö ö ó í ö ö ó ó ö ö í ö ó í ű ö

ű í ú í ú í ü ü í í í Ö í Í É í ú í í í ű ű í í Í í í É í í í

ö ü í ú í ö ö í ú ü í ü ö í ú ö ü í ö ü ö ö ö Í ö ö

Szakács Jenő Megyei Fizikaverseny

ű ö ű ö í í ö É ö ü ö ú ü ű ü ü ű ö ö ü ü ü ö ü ü ű ü ü ű í ü ü ö Ö ü í ű ö Ö ü ű

ő ü ó í í í ő ó Ó í

Budó Ágoston Fizikai Feladatmegoldó Verseny január 19. MEGOLDÓKULCS

3. MINTAFELADATSOR KÖZÉPSZINT

Oktatási Hivatal. Fizika II. kategória

ELMÉLET REZGÉSEK, HULLÁMOK. Készítette: Porkoláb Tamás

Átírás:

ugala egtáaztáú erev tet táazreakcióinak eghatározáa III réz Bevezeté Az előző két rézen olyan típuú feladatokkal foglalkoztunk, az aktív külő erők é a rugala egtáaztó eleek által a erev tetre kifetett reakcióerők a tet egy ellező egyeneére, ill íkára erőlegeen űködtek ot egy olyan tipiku feladatot vezünk elő, elyre az ellező, hogy a tetre ható erők a tet egy ellező íkáan, eetleg ezzel párhuzaoan űködnek A proléa vizgálatához felhaználuk az [ 1 ], [ ] zakirodali forráokat i Síkáan terhelt cavar-, ill zegeckép erőátéka A továiakan feltezük, hogy a pontzerűen űködő táaztó eleek rugóerevége rugónként eltérő lehet, azonan egy rugala táaztó ele a ík inden irányáan ugyanakkor rugóerevéget utat Ez azt elenti, hogy e odell ó közelíté lehet cavarozott, ill zegecelt fékötéek záítáára, azonan egy zegkép eetéen ár lényege hiák forráa lehet a zegeket egtáaztó faanyagok anizotrop vielkedée Ha ettől eltekintünk, akkor zegezett kötéek közelítő vizgálata i zóa öhet A tehervielő kapcolatot az 1 árán zeléltetük A kék zínű erev leezt egy alzatra erőítettük, capok egítégével A leezt az adott A pontan egy külő / aktív erő terheli Ez az erő lehet egy tetzőlege ( xy ) íkeli erőrendzer eredőe i A külő / aktív erőt a P pontokan űködő reakciók erőrendzere egyenúlyozza, = 1,, A feladat: az - k eghatározáa A cap - pontok egadáa az ( Oxy ) koordináta - rendzeren történik, elyet tetzőlegeen vettünk fel 1 ára A külő erő a kék leezt olyan erevtet - zerű ozgára kényzeríti, ailyet a rugala táaztó eleek egengednek Ez a ozgá özetehető egy íkeli eltolódáól é egy a íkra erőlege tengely körüli elforduláól

indkét ozgá - fatához tartozik egy - egy reakcióerő - rendzer, elyek özege ada a kereett végeredényt Tehát a feladat egoldáát a zuperpozíció elvére alapozzuk ot tekintük a árát! Itt evezettük azt az ( x y z ) ú koordináta - rendzert, elynek kezdőpontán átenő z tengelye körül történik a erev leez forgáa A árán zeléltettük az erő - ra redukáláát i Az ekkor fellépő erőpár nyoatéka: x x * y y*, y A x A ( 1 ) co, in ( ) x y ára A ot ár az pontan űködőnek képzelt erő a erev leezt az eredeti helyzetével párhuzao eltolódára, az forgatónyoaték pedig z körüli elfordulára kézteti Az forgápont ( x*, y* ) koordinátái egyelőre ég ieretlenek Előzör: az eltolódához tartozó réz - erőrendzert határozzuk eg Ehhez tekintük a 3 árát! 3 ára Az elő reakció - erőrendzer ellezée: U, ( 3 ) : a - edik rugó erevégi tényezőe; U: a párhuzao eltolódá vektora Az erők egyenúlyi egyenlete: 0 ; ( 4 ) 1 igyelee véve, hogy e, ( 5 ) U U e, ( 6 ) a ( 3 ), ( 4 ), ( 5 ), ( 6 ) képletekkel:

3 e U e 0 1 Tová alakítva: e e 0 ad 1 U ; U 0, e e innen 1 ahonnan 1 U 0, U 1 ot a ( 3 ), ( 6 ), ( 8 ) képletekkel i: U Ue e e e, 1 1 1 Az x - tengely enti özetevő előele nagyága, ( ) é ( 9 ) felhaználáával: i e i ei,x co co x ;,x x 1 1 1 ( 7 ) ( 8 ) ( 9 ) ( 10 ) Haonlóan:,y y 1 ( 11 )

4 áodzor: az elfordulához tartozó réz - erőrendzert határozzuk eg Ehhez tekintük a 4 árát! 4 ára A áodik reakció - erőrendzer ellezée: V, ( 1 ) V : a - edik cap elforduláól zárazó elozduláának vektora Kifeezée: V φ ρ ( 13 ), φ : a erev leez ki elforduláának vektora, elyre φ k, ( 14 ) továá ρ,x i,y, ( 15 ),x x x*,,y y y* ( 16 ) ot ( 13 (, ( 14 ), ( 15 ) - tel: V φ ρ k i k i k,x,y,x,y,x,y i,y i,x, V i ( 17 ),y,x ot ( 1 ) é ( 17 ) zerint:

5 V i i ( 18 ) inthogy,y,x,y,x ( 19 ),,x,y ezért ( 18 ), ( 19 ) - ől: i, vagyi,x,y, ( 0 ),x,y ad, vagyi,y,x,y,x ( 1 ) ot határozzuk eg a elfordulái zöget! A forgatónyoatékok egyenúlyi egyenlete: + = 0, ( ) k, ( 3 ) 1 ρ ( 4 ) ot a ( 15 ), ( 18 ) é ( 4 ) képletekkel:,x,y,y,x i i 1,x,y,y,x,x,y i i i i ; 1 rendezve:,y,x,x,y 1 1 1 k k k k, ot ( ), ( 3 ), ( 5 ) - tel: k, k 1 k 0 1 aiől k ( 5 ) 1

6 1 0, innen pedig 1 ot ( 16 ), ( 0 ) é ( 6 ) - tal: y y *,,x y y y 1 1 ( 6 ) y y*,x 1 ( 7 ) ad ( 16 ), ( 1 ) é ( 6 ) - tal:,y x x x x *, x x *,y 1 Alkalazva a zuperpozíció elvét: 1 1,x,x,y,y,x,x,y,y,x,y,x,y innen i,,x,x,x,y,y,y ( 8 ) ( 9 ), ( 30 ) ot a ( 10 ), ( 7 ), ( 30 ) képletekkel: y y* ;,x x 1 1 ( 31 )

7 ad a ( 11 ), ( 8 ), ( 30 ) képletekkel:,y y x x * 1 1 A reakcióerők nagyága, Pitagoráz tételével:,x,y ( 3 ) ( 33 ) Ezután ( 31 ), ( 3 ), ( 33 ) - al: x y y* y x x * ; átalakítva: 1 1 1 1 x y y y* x x * 1 1 1 1 ( 34 ) A reakcióerők irányzögére:,x,y co ; in (35 ) ad ( 34 ), ( 35 ) - tel: y y * x 1 1 co ; x y y y * x x * 1 1 1 1 átalakítva:

8 y y* x 1 1 co ; x y y y * x x * ezután 1 1 1 1 x x * y 1 1 in ; x y y y * x x * átalakítva: 1 1 1 1 x x * y 1 1 1 1 1 1 ( 36 ) in x y y y* x x * ( 37 ) Adóok vagyunk ég az x*, y* koordináták eghatározáával E célól íruk fel a vetületi egyenúlyi egyenleteket, ég egyzer! Az x tengelyre vett vetületekre: 0; ( 38 ) x,x ( 31 ) é ( 38 ) - cal:

9 x x y y * 0; 1 1 1 elvégezve a kielölt özegzét: 1 x x 1 1 1 y y * 0, 1 y y* 0 Kifetve: 1 y 1 y* ahonnan ( 39 ) Az y tengelyre vett vetületekre: y,y 0; ( 40 ) 1 ( 3 ) é ( 38 ) - cal: y y x x * 0; 1 1 1 elvégezve a kielölt özegzét: 1 y y 1 1 1 x x * 0, ahonnan

10 1 x x * 0 Kifetve: 1 x 1 x* ( 41 ) Vizgáluk eg eredényeink alakuláát a ( 4 ) peciáli eeten, vagyi aikor inden rugó erevége ugyanakkora! ~ A erevégi középpont koordinátái, ( 39 ) é ( 41 ) zerint: x x x 1 1 1 x *, 1 1 x * 1 1 Haonlóan: x y 1 y * ( 43 ) ( 44 ) ~ A reakcióerők koponenei: előzör ( 31 ) é ( 4 ) - vel: y y*,x x 1 1 x y y * y y *, x 1 1

11 x y y *,,x 1 y xa x * x ya y *, 1 1 ( 45 ) ( 46 ) x x * + y y * ( 47 ) áodzor: ( 3 ) é ( 4 ) - vel: x x * x x *, y,y y 1 1 1 y x x *,y 1 ( 48 ) Az 5 árán a fenti peciáli eetre utatuk eg a reakció rézerőrendzerek özegzéének ódát, ai az iert paralelograa - zaály zerinti Az áraeli zerkezté eredénye óval könnyeen áttekinthető, int a képletekkel adódó záítáoké egegyzéek: 1 Az itteni eeten rugóerevégeknek pl az egye capok nyíróerevégei válazthatók: G A 5 ára

1 Itt: G : a - edik cap anyagának cúztató rugalaági odulua; A : a - edik cap kereztetzeti területe A fentieken az reakcióerő a - edik táaztócap által a erev leezre kifetett erőt elentette A táaztócapra ennek ellentette űködik, ely a cap éretezééhez fonto adat 3 A rugala táazt egelenítő rugók vielkedéének tanulányozáához aánlható a [ 3 ] ű i, a zerző vizonylag rézleteen tárgyala a helyetteítő rugók eléletét Irodaloegyzék: [ 1 ] Heinz Neuer: Techniche echanik I Statik II Elatotatik und etigkeitlehre Springer Verlag, Berlin - Heidelerg - New York, 1971 [ ] N V Butenin ~ Ja L Lunc ~ D erkin: Kurz teoreticezko ehaniki To I: Sztatika i kineatika ozkva, Nauka, 1979 [ 3 ] Sigurd alk: űzaki echanika III kötet: A rugala tet echanikáa űzaki Könyvkiadó, Budapet, 197 Özeállította: Galgóczi Gyula érnöktanár Sződliget, 009 anuár 1