10 Voorbeeldvrae oor wringkrag
1. Die massa van staaf AB kan geïgnoreer word. As FR die resultant is van die drie kragte F1 , F2 en F3 , dan is die grootte van krag F2 en die afstand x...
A. 50 N afwaarts en 0,5 m links van A
B. 50 N op en 0,5 m regs van A
C. 50 N op en 0,75 m links van A
D. 50 N afwaarts en 0,75 m regs van A
O. 50 N op en 0,2 m regs van A
Bespreking
Dit is bekend dat:
Resulterende krag (FR ) = 40 N
F1 = 10 000 N
F3 = 10 000 N
Vraag: Die grootte van die krag F2 en die afstand x
Antwoord:
Bereken die grootte van krag F2 :
Die krag wat opwaarts gerig is, is positief, die krag wat afwaarts gerig is, is negatief.
ΣF = 0 (staaf is stilstaande en beweeg nie)
– F R + F 1 + F 2 – F 3 = 0
– 40 + 10 + F2 – 20 = 0
– 30 + F2 – 20 = 0
– 50 + F2 = 0
F2 = 50 Newton, is positief omdat die rigting van die krag opwaarts is.
Bereken die afstand x:
Kies punt A as die rotasie-as.
τ 1 = F 1 l 1 = (10 N)(1 m) = 10 Nm
Wringkrag 1 is positief omdat dit veroorsaak dat die rotasie van staaf AB antikloksgewys is.
τ 2 = F 2 x = (50)(x) = 50x Nm
Wringkrag 1 is positief omdat dit veroorsaak dat die rotasie van staaf AB antikloksgewys is.
τ 3 = F 3 x = (20 N)(1,75 m) = -35 Nm
Wringkrag 1 is negatief omdat dit die rotasie van staaf AB in dieselfde rigting as die kloksgewyse rotasie veroorsaak.
Resulterende Wringkrag:
Στ = 0 (staaf is stil en roteer nie)
10 + 50x – 35 = 0
50x - 25 = 0
50x = 25
x = 25/50
x = 0,5 meter
Die korrekte antwoord is B.
2. Kragte F1 , F2 , F3 en F4 werk in op staaf ABCD soos in die prentjie getoon! As die massa van die staaf geïgnoreer word, dan is die waarde van die kragmoment om punt A…..
A. 15 Nm
B. 18 Nm
C. 35 Nm
D. 53 Nm
E. 68 Nm
Bespreking
Die rotasie-as is punt A.
Dit is bekend dat:
Krag F1 = 10 N, kragarm l1 = 0
Krag F₄ = 4 N, kragarm l₄ = 2 meter
Krag F₄ = 5 N, kragarm l₄ = 3 meter
Krag F₄ = 10 N, kragarm l₄ = 6 meter
Vraag: Kragmoment om punt A
Antwoord:
Moment van krag 1 (τ 1 ) = F 1 l 1 = (10)(0) =
Moment van krag 2 (τ 2 ) = F 2 l 2 = (4)(2) = -8 Nm
Kragmoment 3 (τ 3 ) = F 3 l 3 = (5)(3) = 15 Nm
Moment van krag 4 (τ 4 ) = F 4 l 4 = (10)(6) = -60 Nm
Die kragmoment is positief as die krag veroorsaak dat die staaf antikloksgewys draai.
Die kragmoment is negatief as die krag veroorsaak dat die staaf kloksgewys draai.
Resulterende kragmoment:
τ = 0 – 8 Nm + 15 Nm – 60 Nm
τ = -68 Nm + 15 Nm
τ = -53 Nm
'n Negatiewe teken beteken dat die staaf kloksgewys draai.
Die korrekte antwoord is D.
3. 'n Staaf waarvan die massa geïgnoreer word, word beïnvloed deur drie kragte F A = F C = 10 N en F B = 20 N soos in die figuur getoon. As die afstand AB = BC = 20 cm, dan is die grootte van die kragmoment om punt C…
A. 0 Nm
B. 1 Nm
C. 4 Nm
D. 6 Nm
E. 8 Nm
Bespreking
Dit is bekend dat :
Die rotasie- as is by punt C geleë.
Die afstand tussen F A en die rotasie-as (r AC ) = 40 cm = 0,4 meter
Die afstand tussen FB en die rotasie-as (rBC ) = 20 cm = 0,2 meter
Die afstand tussen F C en die rotasie-as (r CC ) = 0 cm
F A = 10 Newton
FB = 20 Newton
FC = 10 Newton
Vraag : Resulterende kragmoment as die staaf om die as by C geroteer word
Antwoord :
Bereken die kragmoment wat deur elke krag geproduseer word.
Kragmoment A
Στ A = (FA ) (r AC sin 90 o ) = (10 N)(0,4 m)(1) = -4 Nm
Die moment van krag A is negatief omdat die rotasierigting van die staaf wat deur die moment van krag A veroorsaak word, kloksgewys is.
Kragmoment B
Στ B = (F B )(r BC sin 90 o ) = (20 N)(0,2 m)(1) = 4 Nm
Die kragmoment B is positief omdat die rotasierigting van die staaf wat deur die kragmoment B veroorsaak word, antikloksgewys is.
Kragmoment C
Στ C = (F C )(r CC sin 90 o ) = (10 N)(0)(1) = 0
Die moment van krag C word gemerk met 'n waarde van 0 omdat die krag F C saamval met die rotasie-as.
Resulterende kragmoment
Στ = Στ 1 + Στ 2 + Στ 3
Στ = -4 + 4 + 0
Στ = 0 Nm
Die korrekte antwoord is A.
4. 'n 50 cm lange stok het 3 kragte van gelyke grootte soos in die volgende figuur getoon. As die stok om die draaipunt by punt C gedraai word, dan is die grootte van die totale kragmoment...
A. 1 Nm
B. 3 Nm
C. 4 Nm
D. 5 Nm
E. 6 Nm
Bespreking
Dit is bekend dat :
Die rotasie-as is by punt C geleë.
Die afstand tussen F1 en die rotasie-as (r1 ) = 30 cm = 0,3 meter
Die afstand tussen F2 en die rotasie-as (r2 ) = 10 cm = 0,1 meter
Die afstand tussen F3 en die rotasie-as (r3 ) = 20 cm = 0,2 meter
F² = 10 Newton
F² = 10 Newton
F² = 10 Newton
Vraag : Resulterende kragmoment as die staaf om die as by C geroteer word
Antwoord :
Bereken die kragmoment wat deur elke krag geproduseer word.
Kragmoment 1
Στ 1 = (F 1 )(r 1 sin 90 o ) = (10 N)(0,3 m)(1) = -3 Nm
Die moment van krag 1 is negatief omdat die rotasierigting van die staaf wat deur die moment van krag 1 veroorsaak word, in dieselfde rigting is as die rotasie van die wysers.
Kragmoment 2
Στ 2 = (F 2 )(r 2 sin 90 o ) = (10 N)(0,1 m)(1) = 1 Nm
Kragmoment 2 is positief omdat die rotasierigting van die staaf wat deur kragmoment 2 veroorsaak word, antikloksgewys is.
Kragmoment 3
Στ 3 = (F 3 )(r 3 sin 30 o ) = (10 N)(0,2 m)(0,5) = -1 Nm
Die moment van krag 3 is negatief omdat die rotasierigting van die staaf wat deur die moment van krag 3 veroorsaak word, in dieselfde rigting is as die rotasie van die wysers.
Resulterende kragmoment
Στ = Στ 1 + Στ 2 + Στ 3
Στ = -3 + 1 – 1
Στ = -3 Nm
Die grootte van die resulterende kragmoment is 3 Newton meter. 'n Negatiewe teken vir die resulterende kragmoment beteken dat die rotasierigting van die staaf wat deur die resulterende kragmoment veroorsaak word, dieselfde is as die rotasierigting van die horlosiewyser.
Die korrekte antwoord is B.
5. Drie kragte F1 , F2 en F3 werk op 'n staaf in soos in die volgende figuur getoon. As die massa van die staaf geïgnoreer word en die lengte van die staaf 4 meter is, dan is die waarde van die kragmoment om die rotasie-as by punt C…. (sin 53 o = 0,8, cos 53 o = 0,6, AB = BC = CD = DE = 1 meter)
A. 12 Nm
B. 8 Nm
C. 6 Nm
D. 2 Nm
E. Nul
Bespreking
Dit is bekend dat:
Die rotasie-as is by punt C.
Krag 1 (F 1 ) = 5 Newton
Die afstand tussen die werkpunt F1 en die rotasie-as (r1 ) = 2 meter
Krag 2 (F 2 ) = 0,4 Newton
Die afstand tussen die werkpunt F2 en die rotasie-as (r2 ) = 1 meter
Krag 3 (F 3 ) = 4,8 Newton
Die afstand tussen die werkpunt F3 en die rotasie-as (r3 ) = 2 meter
Vraag: Die waarde van die kragmoment om die rotasie-as by punt C
Antwoord:
Kragmoment 1:
τ 1 = F 1 r sin 53 o = (5 N)(2 m)(0,8) = (10)(0,8) N = 8 N
Kragmoment 1 veroorsaak dat die staaf antikloksgewys draai sodat kragmoment 1 'n positiewe teken het.
Kragmoment 2:
τ 2 = F 2 r sin 90 o = (0,4 N)(1 m)(1) = -0,4 N
Die kragmoment 2 veroorsaak dat die staaf in die rigting van die kloksgewyse rotasie roteer sodat die kragmoment 2 'n negatiewe teken het.
Kragmoment 3:
τ 3 = F 3 r sin 90 o = (4,8 N)(2 m)(1) = -9,6 N
Die kragmoment 3 veroorsaak dat die staaf in die rigting van die kloksgewyse rotasie roteer sodat die kragmoment 3 'n negatiewe teken het.
Resulterende kragmoment:
∑τ = τ 1 – τ 2 – τ 3 = 8 – 0,4 – 9,6 = 8 – 10 = -2 Nm
Die grootte van die kragmoment is 2 Newton meter. 'n Negatiewe kragmoment beteken dat die staaf antikloksgewys roteer.
Die korrekte antwoord is D.
6. Die grootte van die resulterende kragmoment op die as by punt O deur die kragte wat op die staaf inwerk as die massa daarvan geïgnoreer word, is….
A. 7,5 Nm
B. 4 Nm
C. 3,5 Nm
D. 3 Nm
E. 2 Nm
Bespreking
Dit is bekend dat:
Die rotasie-as is by punt O.
Krag 1 (F 1 ) = 6 Newton
Die afstand tussen die werkpunt F1 en die rotasie-as (r1 ) = 1 meter
Krag 2 (F 2 ) = 6 Newton
Die afstand tussen die werkpunt F2 en die rotasie-as (r2 ) = 2 meter
Krag 3 (F 3 ) = 4 Newton
Die afstand tussen die werkpunt F3 en die rotasie-as (r3 ) = 2 meter
Vraag: Die waarde van die kragmoment om die rotasie-as by punt C
Antwoord:
Kragmoment 1:
τ 1 = F 1 l 1 = (6 N)(1 m) = 6 Nm
Kragmoment 1 veroorsaak dat die staaf antikloksgewys draai sodat kragmoment 1 'n positiewe teken het.
Kragmoment 2:
τ 2 = F 2 r 2 sin 30 o = (6 N)(2 m)(0,5)= 6 Nm
Kragmoment 2 veroorsaak dat die staaf antikloksgewys draai sodat kragmoment 2 'n positiewe teken het.
Kragmoment 3:
τ 3 = F 3 l 3 = (4 N)(2 m) = -8 Nm
Die kragmoment 3 veroorsaak dat die staaf in die rigting van die kloksgewyse rotasie roteer sodat die kragmoment 3 'n negatiewe teken het.
Resulterende kragmoment:
∑τ = τ 1 + τ 2 – τ 3 = 6 + 6 – 8 = 4 Nm
Die grootte van die kragmoment is 4 Newtonmeter. 'n Positiewe kragmoment beteken dat die staaf antikloksgewys roteer.
Die korrekte antwoord is B.
7. Staaf AB, waarvan die massa geïgnoreer word, word horisontaal geplaas en word deur drie kragte ingewerk soos in die figuur getoon. Die resulterende kragmoment wat op die staaf inwerk wanneer dit om die as by D geroteer word, is… (sin 53 o = 0,8)
A. 2,4 Nm
B. 2,6 Nm
C. 3,0 Nm
D. 3,2 Nm
O. 3,4 Nm
Bespreking
Is bekend :
Die rotasie- of spilas is by punt D geleë.
F1 = 10 N en l1 =r1 sin θ = (40 cm)(sin 53o) = (0,4 m)(0,8) = 0,32 meter
F2 = 10√2 N en l2 =r2 sin θ = (20 cm)(sin 45o) = (0,2 m)(0,5√2) = 0,1√2 meter
F3 = 20 N en l3 =r1 sin θ = (10 cm)(sin 90o) = (0,1 m)(1) = 0,1 meter
Gevra Resulterende kragmoment
Jawab :
(positief omdat hierdie kragmoment veroorsaak dat die blok antikloksgewys draai)
(negatief omdat die moment van hierdie krag veroorsaak dat die blok kloksgewys draai)
(positief omdat hierdie kragmoment veroorsaak dat die blok antikloksgewys draai)
Resulterende kragmoment:
8. Staaf AB, waarvan die massa geïgnoreer word, word horisontaal geplaas en word deur drie kragte ingewerk soos in die figuur getoon. Die resulterende kragmoment wat op die staaf inwerk wanneer dit om die as by D geroteer word, is… (sin 53o = 0,8)
A. 2,4 Nm
B. 2,6 Nm
C. 3,0 Nm
D. 3,2 Nm
E. 3,4 Nm
Bespreking
Is bekend :
Die rotasie-as is by D geleë.
Die afstand tussen F1 en die rotasie-as (rAD) = 40 cm = 0,4 m
Die afstand tussen F2 en die rotasie-as (rBD) = 20 cm = 0,2 m
Die afstand tussen F3 en die rotasie-as (rCD) = 10 cm = 0,1 m
F1 = 10 Newton
F2 = 10√2 Newton
F3 = 20 Newton
Sonde 53o = 0,8
Gevra Resulterende kragmoment as die staaf om die as by D geroteer word
Jawab :
Bereken die kragmoment wat deur elke krag geproduseer word.
Kragmoment 1
Kragmoment 1 is positief omdat die rotasierigting van die staaf wat deur kragmoment 1 veroorsaak word, antikloksgewys is.
Kragmoment 2
Die moment van krag 2 is negatief omdat die rotasierigting van die staaf wat deur die moment van krag 2 veroorsaak word, in dieselfde rigting is as die rotasie van die wysers.
Kragmoment 3
Kragmoment 3 is positief omdat die rotasierigting van die staaf wat deur kragmoment 3 veroorsaak word, antikloksgewys is.
Resulterende kragmoment
Die korrekte antwoord is D.
9. 'n Staaf waarvan die massa geïgnoreer word, word beïnvloed deur drie kragte F A = F C = 10 N en F B = 20 N soos in die figuur getoon. As die afstand AB = BC = 20 cm, dan is die grootte van die kragmoment om punt C…
A. 0 Nm
B. 1 Nm
C. 4 Nm
D. 6 Nm
E. 8 Nm
Bespreking
Is bekend :
Die rotasie-as is by punt C geleë.
Die afstand tussen FA en die rotasie-as (rAC) = 40 cm = 0,4 meter
Die afstand tussen FB en die rotasie-as (rBC) = 20 cm = 0,2 meter
Die afstand tussen FC en die rotasie-as (rCC) = 0cm
FA = 10 Newton
FB = 20 Newton
FC = 10 Newton
Gevra Resulterende kragmoment as die staaf om die as by C geroteer word
Jawab :
Bereken die kragmoment wat deur elke krag geproduseer word.
Kragmoment A
Die moment van krag A is negatief omdat die rotasierigting van die staaf wat deur die moment van krag A veroorsaak word, kloksgewys is.
Kragmoment B
Die kragmoment B is positief omdat die rotasierigting van die staaf wat deur die kragmoment B veroorsaak word, antikloksgewys is.
Kragmoment C
Die moment van krag C word gemerk met 'n waarde van 0 omdat Gaya FC val saam met die rotasie-as
Resulterende kragmoment
Die korrekte antwoord is A.
10. 'n 50 cm lange stok het drie kragte van gelyke grootte soos in die volgende figuur getoon. As die stok om die spilpunt by punt C gedraai word, dan is die grootte van die totale kragmoment...
A. 1 Nm
B. 3 Nm
C. 4 Nm
D. 5 Nm
E. 6 Nm
Bespreking
Is bekend :
Die rotasie-as is by punt C geleë.
Die afstand tussen F1 en die rotasie-as (r1) = 30 cm = 0,3 meter
Die afstand tussen F2 en die rotasie-as (r2) = 10 cm = 0,1 meter
Die afstand tussen F3 en die rotasie-as (r3) = 20 cm = 0,2 meter
F1 = 10 Newton
F2 = 10 Newton
F3 = 10 Newton
Gevra Resulterende kragmoment as die staaf om die as by C geroteer word
Jawab :
Bereken die kragmoment wat deur elke krag geproduseer word.
Kragmoment 1
Die moment van krag 1 is negatief omdat die rotasierigting van die staaf wat deur die moment van krag 1 veroorsaak word, in dieselfde rigting is as die rotasie van die wysers.
Kragmoment 2
Kragmoment 2 is positief omdat die rotasierigting van die staaf wat deur kragmoment 2 veroorsaak word, antikloksgewys is.
Kragmoment 3
Die moment van krag 3 is negatief omdat die rotasierigting van die staaf wat deur die moment van krag 3 veroorsaak word, in dieselfde rigting is as die rotasie van die wysers.
Resulterende kragmoment
Die grootte van die resulterende kragmoment is 3 Newton meter. 'n Negatiewe teken vir die resulterende kragmoment beteken dat die rotasierigting van die staaf wat deur die resulterende kragmoment veroorsaak word, dieselfde is as die rotasierigting van die horlosiewyser.
Die korrekte antwoord is B.
https://gurumuda.net/physics/the-magnitude-of-net-torque-problems-and-solutions.htm
Vraagbron:
Nasionale Eksamen Fisika Vrae vir Senior Hoërskool/Beroeps Hoërskool
