Primjeri pitanja o obrtnom momentu

10 Primjeri pitanja o obrtnom momentu

1. Masa štapa AB može se zanemariti. Ako _je FR rezultanta triju sila F1 _, F2 _i F3 _, tada su veličina sile F2 _i udaljenost x...

A. 50 N nizvodno i 0,5 m lijevo od A

B. 50 N gore i 0,5 m desno od A

C. 50 N gore i 0,75 m lijevo od A

D. 50 N nizvodno i 0,75 m desno od A

E. 50 N gore i 0,2 m desno od A

Diskusija

Poznato je da:

Rezultantna sila (FR ₎ = 40 N

F1 = ₁₀ N

F3 = ₂₀ N

Pitanje: Veličina sile F² _i udaljenost x

Odgovor:

Izračunajte veličinu sile _F2 :

Sila koja je usmjerena prema gore je pozitivna, sila koja je usmjerena prema dolje je negativna.

ΣF = 0 (štap je nepomičan i ne kreće se)

– F₁ ₊ F₂ ₊ F₂ _– F₂ ₌ 0

– 40 + 10 + F² _– 20 = 0

– 30 + F² _– 20 = 0

– 50 + F2 ₌ 0

F₂ = 50 Njutna, je pozitivan jer je smjer sile prema gore.

Izračunajte udaljenost x:

Odaberite tačku A kao osu rotacije.

τ ₁ = F ₁ l ₁ = (10 N)(1 m) = 10 Nm

Obrtni moment 1 je pozitivan jer uzrokuje rotaciju štapa AB u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.

τ ₂ = F ₂ x = (50)(x) = 50x Nm

Obrtni moment 1 je pozitivan jer uzrokuje rotaciju štapa AB u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.

τ ₃ = F ₃ x = (20 N)(1,75 m) = -35 Nm

Obrtni moment 1 je negativan jer uzrokuje rotaciju štapa AB u istom smjeru kao i rotacija u smjeru kazaljke na satu.

Rezultirajući obrtni moment:

Στ = 0 (štap miruje i ne rotira)

10 + 50x – 35 = 0

50x - 25 = 0

50x = 25

x = 25/50

x = 0,5 metara

Tačan odgovor je B.

2. Sile F1 _, F2 _, F3 _i F4 _djeluju na štap ABCD kao što je prikazano na slici! Ako se zanemari masa štapa, tada je vrijednost momenta sile oko tačke A…..

A. 15 Nm

B. 18 Nm

C. 35 Nm

D. 53 Nm

E. 68 Nm

Diskusija

Osa rotacije je tačka A.

Poznato je da:

Sila F1 ₌ 10 N, krak sile l1 ₌ 0

Sila F2 ₌ 4 N, krak sile l2 ₌ 2 metara

Sila F3 ₌ 5 N, krak sile l3 ₌ 3 metara

Sila F4 ₌ 10 N, krak sile l4 ₌ 6 metara

Pitanje: Moment sile oko tačke A

Odgovor:

Moment sile 1 (τ ₁ ) = F ₁ l ₁ = (10)(0) =

Moment sile 2 (τ ₂ ) = F ₂ l ₂ = (4)(2) = -8 Nm

Moment sile 3 (τ ₃ ) = F ₃ l ₃ = (5)(3) = 15 Nm

Moment sile 4 (τ ₄ ) = F ₄ l ₄ = (10)(6) = -60 Nm

Moment sile je pozitivan ako sila uzrokuje rotaciju štapa u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.

Moment sile je negativan ako sila uzrokuje rotaciju štapa u smjeru kazaljke na satu.

Rezultirajući moment sile:

τ = 0 – 8 Nm + 15 Nm – 60 Nm

τ = -68 Nm + 15 Nm

τ = -53 Nm

Negativan predznak znači da se štap okreće u smjeru kazaljke na satu.

Tačan odgovor je D.

3. Na štap čija se masa zanemaruje djeluju tri sile F _A = ​​​​F _C = 10 N i F _B = 20 N kao što je prikazano na slici. Ako je udaljenost AB = BC = 20 cm, tada je veličina momenta sile oko tačke C…

A. 0 Nm

B. 1 Nm

C. 4 Nm

D. 6 Nm

E. 8 Nm

Diskusija

Poznato je da :

Osa rotacije se nalazi u tački C.

Udaljenost između F _A i ose rotacije (r _AC ) = 40 cm = 0,4 metra

Udaljenost između F _B i ose rotacije (r _BC ) = 20 cm = 0,2 metra

Udaljenost između F _C i ose rotacije (r _CC ) = 0 cm

F _A = ​​​​10 Njutna

F _B = 20 Njutna

FC ₌ 10 Njutna

Pitanje : Rezultirajući moment sile ako se štap rotira oko ose u tački C

Odgovor :

Izračunajte moment sile koji proizvodi svaka sila.

Moment sile A

Στ _A = (F _A )(r _AC sin 90 ^o ) = (10 N)(0,4 m)(1) = -4 Nm

Moment sile A je negativan jer je smjer rotacije štapa uzrokovan momentom sile A u smjeru kazaljke na satu.

Moment sile B

Στ _B = (F _B )(r _BC sin 90 ^o ) = (20 N)(0,2 m)(1) = 4 Nm

Moment sile B je pozitivan jer je smjer rotacije štapa uzrokovan momentom sile B suprotan od kazaljke na satu.

Moment sile C

Στ _C = (F _C )(r _CC sin 90 ^o ) = (10 N)(0)(1) = 0

Moment sile C je označen vrijednošću 0 jer se sila F _C poklapa sa osom rotacije.

Rezultirajući moment sile

Στ = Στ ₁ + Στ ₂ + Στ ₃

Στ = -4 + 4 + 0

Στ = 0 Nm

Tačan odgovor je A.

4. Štap dužine 50 cm ima 3 sile jednake veličine kao što je prikazano na sljedećoj slici. Ako se štap okreće oko osovine okretanja u tački C, tada je veličina ukupnog momenta sile…

A. 1 Nm

B. 3 Nm

C. 4 Nm

D. 5 Nm

E. 6 Nm

Diskusija

Poznato je da :

Osa rotacije se nalazi u tački C.

Udaljenost između F1 _i ose rotacije (r1 ₎ = 30 cm = 0,3 metra

Udaljenost između F2 _i ose rotacije (r2 ₎ = 10 cm = 0,1 metra

Udaljenost između F3 _i ose rotacije (r3 ₎ = 20 cm = 0,2 metra

F² = ₁₀ Njutna

F² = ₁₀ Njutna

F² = ₁₀ Njutna

Pitanje : Rezultirajući moment sile ako se štap rotira oko ose u tački C

Odgovor :

Izračunajte moment sile koji proizvodi svaka sila.

Moment sile 1

Στ ₁ = (F ₁ )(r ₁ sin 90 ^o ) = (10 N)(0,3 m)(1) = -3 Nm

Moment sile 1 je negativan jer je smjer rotacije štapa uzrokovan momentom sile 1 u istom smjeru kao i rotacija kazaljki sata.

Moment sile 2

Στ ₂ = (F ₂ )(r ₂ sin 90 ^o ) = (10 N)(0,1 m)(1) = 1 Nm

Moment sile 2 je pozitivan jer je smjer rotacije štapa uzrokovan momentom sile 2 suprotan od kazaljke na satu.

Moment sile 3

Στ ₃ = (F ₃ )(r ₃ sin 30 ^o ) = (10 N)(0,2 m)(0,5) = -1 Nm

Moment sile 3 je negativan jer je smjer rotacije štapa uzrokovan momentom sile 3 u istom smjeru kao i rotacija kazaljki sata.

Rezultirajući moment sile

Στ = Στ ₁ + Στ ₂ + Στ ₃

Στ = -3 + 1 – 1

Στ = -3 Nm

Veličina rezultantnog momenta sile je 3 Njutn-metra. Negativni predznak za rezultantni moment sile znači da je smjer rotacije šipke uzrokovan rezultantnim momentom sile isti kao i smjer rotacije kazaljke sata.

Tačan odgovor je B.

5. Tri sile F1 _, F2 _i F3 _djeluju na štap kao što je prikazano na sljedećoj slici. Ako se zanemari masa štapa i dužina štapa je 4 metra, tada je vrijednost momenta sile oko ose rotacije u tački C…. (sin 53 ^o = 0,8, cos 53 ^o = 0,6, AB = BC = CD = DE = 1 metar)

A. 12 Nm

B. 8 Nm

C. 6 Nm

D. 2 Nm

E. Nula

Diskusija

Poznato je da:

Osa rotacije je u tački C.

Sila 1 (F1 ₎ = 5 Njutna

Udaljenost između radne tačke F³ _i ose rotacije (r³ ₎ = 2 metra

Sila 2 (F2 ₎ = 0,4 Njutna

Udaljenost između radne tačke F³ _i ose rotacije (r³ ₎ = 1 metra

Sila 3 (F3 ₎ = 4,8 Njutna

Udaljenost između radne tačke F³ _i ose rotacije (r³ ₎ = 2 metra

Pitanje: Vrijednost momenta sile oko ose rotacije u tački C

Odgovor:

Moment sile 1:

τ ₁ = F ₁ r sin 53 ^o = (5 N)(2 m)(0,8) = (10)(0,8) N = 8 N

Moment sile 1 uzrokuje rotaciju štapa u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, tako da moment sile 1 ima pozitivan predznak.

Moment sile 2:

τ ₂ = F ₂ r sin 90 ^o = (0,4 N)(1 m)(1) = -0,4 N

Moment sile 2 uzrokuje rotaciju štapa u smjeru kazaljke na satu, tako da moment sile 2 ima negativni predznak.

Moment sile 3:

τ ₃ = F ₃ r sin 90 ^o = (4,8 N)(2 m)(1) = -9,6 N

Moment sile 3 uzrokuje rotaciju štapa u smjeru kazaljke na satu, tako da moment sile 3 ima negativni predznak.

Rezultirajući moment sile:

∑τ = τ ₁ – τ ₂ – τ ₃ = 8 – 0,4 – 9,6 = 8 – 10 = -2 Nm

Veličina momenta sile je 2 Njutn-metra. Negativni moment sile znači da se štap okreće suprotno od smjera kazaljke na satu.

Tačan odgovor je D.

6. Veličina rezultantnog momenta sile na osi u tački O koji nastaje djelovanjem sila na štap ako se zanemari njegova masa je….

A. 7,5 Nm

B. 4 Nm

C. 3,5 Nm

D. 3 Nm

E. 2 Nm

Diskusija

Poznato je da:

Osa rotacije je u tački O.

Sila 1 (F1 ₎ = 6 Njutna

Udaljenost između radne tačke F³ _i ose rotacije (r³ ₎ = 1 metra

Sila 2 (F2 ₎ = 6 Njutna

Udaljenost između radne tačke F³ _i ose rotacije (r³ ₎ = 2 metra

Sila 3 (F3 ₎ = 4 Njutna

Udaljenost između radne tačke F³ _i ose rotacije (r³ ₎ = 2 metra

Pitanje: Vrijednost momenta sile oko ose rotacije u tački C

Odgovor:

Moment sile 1:

τ ₁ = F ₁ l ₁ = (6 N)(1 m) = 6 Nm

Moment sile 1 uzrokuje rotaciju štapa u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, tako da moment sile 1 ima pozitivan predznak.

Moment sile 2:

τ ₂ = F ₂ r ₂ sin 30 ^o = (6 N)(2 m)(0,5)= 6 Nm

Moment sile 2 uzrokuje rotaciju štapa u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, tako da moment sile 2 ima pozitivan predznak.

Moment sile 3:

τ ₃ = F ₃ l ₃ = (4 N)(2 m) = -8 Nm

Moment sile 3 uzrokuje rotaciju štapa u smjeru kazaljke na satu, tako da moment sile 3 ima negativni predznak.

Rezultirajući moment sile:

∑τ = τ ₁ + τ ₂ – τ ₃ = 6 + 6 – 8 = 4 Nm

Veličina momenta sile je 4 Njutn-metra. Pozitivan moment sile znači da se štap okreće suprotno od smjera kazaljke na satu.

Tačan odgovor je B.

7. Štap AB, čija se masa zanemaruje, postavljen je horizontalno i na njega djeluju tri sile kao što je prikazano na slici. Rezultirajući moment sile koji djeluje na štap kada se rotira oko ose u tački D je… (sin 53 ^o = 0,8)

A. 2,4 Nm
B. 2,6 Nm
C. 3,0 Nm
D. 3,2 Nm
E. 3,4 Nm

Diskusija
Poznato je :
Osa rotacije ili okretanja se nalazi u tački D.
F₁ = 10 N i l₁ = r₁ sin θ = (40 cm)(sin 53^o) = (0,4 m)(0,8) = 0,32 metara
F₂ = 10√2 N i l₂ = r₂ sin θ = (20 cm)(sin 45^o) = (0,2 m)(0,5√2) = 0,1√2 metra
F₃ = 20 N i l₃ = r₁ sin θ = (10 cm)(sin 90^o) = (0,1 m)(1) = 0,1 metara
Pitao Rezultirajući moment sile
Jawab :

(pozitivno jer ovaj moment sile uzrokuje rotaciju bloka suprotno od smjera kazaljke na satu)

(negativno jer moment ove sile uzrokuje rotaciju bloka u smjeru kazaljke na satu)

(pozitivno jer ovaj moment sile uzrokuje rotaciju bloka suprotno od smjera kazaljke na satu)
Rezultirajući moment sile:

8. Štap AB, čija se masa zanemaruje, postavljen je horizontalno i na njega djeluju tri sile kao što je prikazano na slici. Rezultirajući moment sile koji djeluje na štap kada se rotira oko ose u tački D je… (sin 53^o = 0,8)

A. 2,4 Nm
B. 2,6 Nm
C. 3,0 Nm
D. 3,2 Nm
E. 3,4 Nm

Diskusija
Poznato je :
Osa rotacije se nalazi u tački D.
Udaljenost između F₁ i osa rotacije (r_AD) = 40 cm = 0,4 m
Udaljenost između F₂ i osa rotacije (r_BD) = 20 cm = 0,2 m
Udaljenost između F₃ i osa rotacije (r_CD) = 10 cm = 0,1 m
F₁ = 10 Njutna
F₂ = 10√2 Njutna
F₃ = 20 Njutna
Bez 53^o = 0,8
Pitao Rezultirajući moment sile ako se štap rotira oko ose u tački D
Jawab :

Izračunajte moment sile koji proizvodi svaka sila.
Moment sile 1
Moment sile 1 je pozitivan jer je smjer rotacije štapa uzrokovan momentom sile 1 suprotan od kazaljke na satu.
Moment sile 2
Moment sile 2 je negativan jer je smjer rotacije štapa uzrokovan momentom sile 2 u istom smjeru kao i rotacija kazaljki sata.
Moment sile 3
Moment sile 3 je pozitivan jer je smjer rotacije štapa uzrokovan momentom sile 3 suprotan od kazaljke na satu.
Rezultirajući moment sile
Tačan odgovor je D.

9. Na štap čija se masa zanemaruje djeluju tri sile F _A = ​​​​F _C = 10 N i F _B = 20 N kao što je prikazano na slici. Ako je udaljenost AB = BC = 20 cm, tada je veličina momenta sile oko tačke C…

A. 0 Nm
B. 1 Nm
C. 4 Nm
D. 6 Nm
E. 8 Nm

Diskusija
Poznato je :
Osa rotacije se nalazi u tački C.
Udaljenost između F_A i osa rotacije (r_AC) = 40 cm = 0,4 metra
Udaljenost između F_B i osa rotacije (r_BC) = 20 cm = 0,2 metra
Udaljenost između F_C i osa rotacije (r_CC) = 0 cm
F_A = 10 Njutna
F_B = 20 Njutna
F_C = 10 Njutna
Pitao Rezultirajući moment sile ako se štap rotira oko ose u tački C
Jawab :
Izračunajte moment sile koji proizvodi svaka sila.
Moment sile A
Moment sile A je negativan jer je smjer rotacije štapa uzrokovan momentom sile A u smjeru kazaljke na satu.
Moment sile B
Moment sile B je pozitivan jer je smjer rotacije štapa uzrokovan momentom sile B suprotan od kazaljke na satu.
Moment sile C

Moment sile C je označen vrijednošću 0 jer gaya F_C poklapa se s osom rotacije
Rezultirajući moment sile
Tačan odgovor je A.

10. Štap dužine 50 cm ima tri sile jednake veličine kao što je prikazano na sljedećoj slici. Ako se štap okreće oko osovine okretanja u tački C, tada je veličina ukupnog momenta sile...

A. 1 Nm
B. 3 Nm
C. 4 Nm
D. 5 Nm
E. 6 Nm
Diskusija
Poznato je :
Osa rotacije se nalazi u tački C.
Udaljenost između F₁ i osa rotacije (r₁) = 30 cm = 0,3 metra
Udaljenost između F₂ i osa rotacije (r₂) = 10 cm = 0,1 metra
Udaljenost između F₃ i osa rotacije (r₃) = 20 cm = 0,2 metra
F₁ = 10 Njutna
F₂ = 10 Njutna
F₃ = 10 Njutna
Pitao Rezultirajući moment sile ako se štap rotira oko ose u tački C
Jawab :
Izračunajte moment sile koji proizvodi svaka sila.
Moment sile 1
Moment sile 1 je negativan jer je smjer rotacije štapa uzrokovan momentom sile 1 u istom smjeru kao i rotacija kazaljki sata.
Moment sile 2
Moment sile 2 je pozitivan jer je smjer rotacije štapa uzrokovan momentom sile 2 suprotan od kazaljke na satu.
Moment sile 3
Moment sile 3 je negativan jer je smjer rotacije štapa uzrokovan momentom sile 3 u istom smjeru kao i rotacija kazaljki sata.
Rezultirajući moment sile
Veličina rezultantnog momenta sile je 3 Njutn-metra. Negativni predznak za rezultantni moment sile znači da je smjer rotacije šipke uzrokovan rezultantnim momentom sile isti kao i smjer rotacije kazaljke sata.
Tačan odgovor je B.

https://gurumuda.net/physics/the-magnitude-of-net-torque-problems-and-solutions.htm

Izvor pitanja:

Pitanja iz fizike za nacionalni ispit za srednju školu/srednju stručnu školu