Nuožulnioji plokštuma
Kuris teiginys teisingas?
A) Nuožulniąja plokštuma jėgos laimėti negalima;
B) nuožulniąja plokštuma jėgos galima laimėti tiek kartų, kiek kartų jos ilgis didesnis už aukštį;
C) nuožulniąja plokštuma visada jėgos galima laimėti du kartus daugiau;
D) nuožulniąja plokštuma keliant krovinį jėgos reikia daugiau, nei jį keliant tiesiai aukštyn.
Atsakymas
B.
Atsakymas nesutapo? Pirmiausia pabandyk rasti klaidą savo sprendime.
Iš : jėgos laimima tiek kartų, kiek kartų plokštumos ilgis didesnis už jos aukštį.
Krovinys keliamas į tą patį aukštį dviem būdais: vertikaliai ir nuožulniąja plokštuma. Kuriuo atveju atliekamas didesnis darbas? Atsakymą pagrįskite. Trinties nepaisykite.
Atsakymas
Abiem atvejais darbas vienodas.
Atsakymas nesutapo? Pirmiausia pabandyk rasti klaidą savo sprendime.
Keliant vertikaliai, darbas . Keliant nuožulniąja plokštuma, jėga mažesnė, bet kelias tiek pat kartų ilgesnis, todėl .
Abiem būdais krovinys pakyla į tą patį aukštį, jo potencinė energija padidėja tiek pat, todėl atliekamas toks pat darbas.
masės vežimėlis su kroviniu stumiamas nuožulniąja plokštuma, kurios ilgis yra , o aukštis . Trinties jėgų nepaisykite.
a) Kiek kartų šiuo paprastuoju mechanizmu laimima jėgos?
b) Apskaičiuokite jėgą, kurios reikia vežimėliui užtraukti šia plokštuma.
Atsakymas
a) 3 kartus; b) .
Atsakymas nesutapo? Pirmiausia pabandyk rasti klaidą savo sprendime.
a) Jėgos laimima tiek kartų, kiek kartų plokštumos ilgis didesnis už aukštį:
b) Vežimėlio su kroviniu sunkio jėga:
Jėgos reikia 3 kartus mažiau:
ilgio nuožulnia lenta pastoviu greičiu ridenama statinė, kurios sunkis yra . Statinė stumiama jėga. Į kokį aukštį pakeltas vienas lentos galas? Energijos nuostolių nepaisykite.
Atsakymas
.
Atsakymas nesutapo? Pirmiausia pabandyk rasti klaidą savo sprendime.
Statinė ridenama pastoviu greičiu, energijos nuostolių nepaisome:
Jėgos laimima 3 kartus, todėl lenta 3 kartus ilgesnė už aukštį: .
Darbininkas nuožulniąja plokštuma tolygiai tempia aukštyn masės krovinį. Nuožulniosios plokštumos ilgis , pasvirimo kampas . Kokį darbą atlieka darbininkas? Trinties nepaisykite.
Atsakymas
.
Atsakymas nesutapo? Pirmiausia pabandyk rasti klaidą savo sprendime.
Plokštuma, jos aukštis ir pagrindas sudaro statųjį trikampį. Aukštis yra statinis prieš kampą, todėl lygus pusei įžambinės (plokštumos ilgio):
Trinties nepaisome, todėl darbininko atliktas darbas lygus darbui, kurio reikia kroviniui pakelti į aukštį :
masės kūnas yra ant nuožulniosios plokštumos, kurios ilgis , o aukštis . Kūnas lengva netampria virve per idealų skridinį sujungtas su pakabintu kūnu. Trinties nepaisykite. Kokios masės turi būti pakabintas kūnas, kad sistema judėtų pastoviu greičiu?
Atsakymas
.
Atsakymas nesutapo? Pirmiausia pabandyk rasti klaidą savo sprendime.
Kūno ant plokštumos sunkio jėga:
Kad kūnas plokštuma judėtų pastoviu greičiu, virvė jį turi traukti jėga
Pakabintas kūnas taip pat juda pastoviu greičiu, todėl jo sunkio jėga lygi ta pačia virve perduodamai jėgai: .
masės krovinys pastoviu greičiu stumiamas nuožulniąja plokštuma jėga. Trinties jėga tarp krovinio ir plokštumos yra . Krovinys pakeliamas į aukštį. Raskite nuožulniosios plokštumos ilgį.
Atsakymas
.
Atsakymas nesutapo? Pirmiausia pabandyk rasti klaidą savo sprendime.
Krovinio sunkio jėga:
Stūmimo jėgos darbas eina kroviniui pakelti ir trinčiai įveikti:
Iš čia
Kitaip: trinčiai įveikti sunaudojama , o kroviniui kelti lieka . Kroviniui kelti reikia 3 kartus mažesnės jėgos nei sunkio jėga, todėl plokštuma 3 kartus ilgesnė už aukštį: .
Nuožulnioji plokštuma
Tos pačios masės krovinys keliamas įvairaus nuolydžio nuožulniosiomis plokštumomis į tą patį aukštį . Trinties nepaisykite.
a) Kuria plokštuma keliant krovinį atliekamas didžiausias darbas?
b) Kuria plokštuma keliant krovinį reikia mažiausios jėgos?
Atsakymas
a) Visomis plokštumomis atliekamas vienodas darbas; b) D plokštuma.
Atsakymas nesutapo? Pirmiausia pabandyk rasti klaidą savo sprendime.
a) Krovinys tas pats ir keliamas į tą patį aukštį , trinties nepaisome, todėl visais atvejais .
b) : kuo ilgesnė plokštuma (kuo mažesnis nuolydis), tuo mažesnės jėgos reikia. D plokštuma ilgiausia.
Vyras į furgoną stumia dviratį krovininį vežimėlį su dėžėmis. Vežimėlio ir dėžių bendra masė yra . Vyras naudoja tvirtą ilgio metalinę plokštę: vienas jos galas remiasi į žemę, o kitas – į furgono grindis, esančias aukštyje. Apskaičiuokite, kokia jėga, nukreipta lygiagrečiai plokštei, reikia stumti vežimėlį, kad jis judėtų pastoviu greičiu. Trinties nepaisykite.
Atsakymas
.
Atsakymas nesutapo? Pirmiausia pabandyk rasti klaidą savo sprendime.
Vežimėlio su dėžėmis sunkio jėga:
Plokštė 4 kartus ilgesnė už aukštį, todėl jėgos reikia 4 kartus mažiau.
svorio krovinys nuožulniąja plokštuma tolygiai traukiamas į aukštį jėga, nukreipta lygiagrečiai plokštumai. Trinties nepaisykite.
a) Koks nuožulniosios plokštumos ilgis?
b) Kokį darbą atlieka traukos jėga keliant krovinį?
Atsakymas
a) ; b) .
Atsakymas nesutapo? Pirmiausia pabandyk rasti klaidą savo sprendime.
a) Trinties nepaisome:
b) Traukos jėgos darbas:
Tiek pat darbo reikia kroviniui pakelti: .