6 Jednostavna mašina (poluga nagnute ravni) – Problemi i rješenja
1.
Koja nagnuta ravan ima istu mehaničku prednost
A. (1) i (2)
B. (1) i (3)
C. (2) i (3)
D. (2) i (4)
rastvor
Nagnuta ravan je jedna od jednostavnih mašina. Jednostavne mašine su alati koji pomažu ljudima da obavljaju posao. Nagnuta ravan se koristi da bi ljudima olakšala podizanje predmeta na određenu visinu.
Mehanička prednost nagnute ravni je poređenje dužine nagiba sa visinom nagiba.
Mehanička prednost nagnute ravni 1 = 50 cm / 30 cm = 5/3
Mehanička prednost nagnute ravni 2 = 5 cm / 4 cm = 5/4
Mehanička prednost nagnute ravni 3 = 50 cm / 40 cm = 5/4
Mehanička prednost nagnute ravni 4 = 5 cm / 3 cm = 5/3
[irp]
2.
Rastojanje AB = BC = CD = DE, odredite ulaznu silu koja se mora dati u tački E da bi poluga bila uravnotežena.
Poznato:
AB = BC = CD = DE = l
Udaljenost između izlazne sile i fulkruma ( a ) = l
Udaljenost između ulazne sile i fulkruma ( b ) = 3l
Izlazna sila (w) = 900 Newtona
Traži se: Sila (F)
Rešenje:
Mehanička prednost:
MA = b / a = 3l/l = 3
Veličina sile:
MA = w / F
F = w / MA
F = 900 Njutna / 3
F = 300 Njutna
[irp]
3.
Da bi poluga bila uravnotežena, odredite veličinu njene ulazne sile.
rastvor
Odredite udaljenost između ulazne sile i fulkruma ( b )
Poznato:
Udaljenost između izlazne sile i oslonca ( a ) = 25 cm
Izlazna sila (w) = 480 Newtona
Ulazna sila (F) = 160 N
Traži se: Udaljenost između ulazne sile i fulkruma (b)
Rešenje:
Mehanička prednost:
MA = w / F = 480 N / 160 N = 3
Udaljenost između ulazne sile i oslonca (b)
MA = b / a
3 = b / 25 cm
b = (3)(25 cm)
b = 75 cm
Odredite veličinu sile (F)
Poznato:
Udaljenost između izlazne sile i fulkruma ( a ) = 25 cm – 10 cm = 15 cm
Težina objekta (w) = 480 Njutna
Udaljenost između ulazne sile i oslonca ( b ) = 75 cm
Željena: Ulazna sila (F)
Rešenje:
Mehanička prednost:
MA = b / a
MA = 75 cm / 15 cm
MA = 5
Veličina sile (F):
MA = w / F
F = w / MA
F = 480 Njutna / 5
F = 96 Njutna
Da bi poluga bila u uravnoteženom položaju, ulazna sila se smanjuje za 64 Newtona (160 N – 96 N).
4. Odnos dužina a i b na slici ispod je a: b = 1: 2.2. Minimalna vrijednost sile F za podizanje objekta B težine 330 Njutna je… Njutna
A. 100
B. 150
C. 2200
D. 7260
Poznato:
Udaljenost između izlazne sile i fulkruma ( a ) = 1
Udaljenost između ulazne sile i fulkruma (b) = 2.2
Težina (w) = 330 Newtona
Željena: Ulazna sila (F)
Rešenje:
Mehaničke prednosti poluge:
MA = w / F = b / a
MA = mehanička prednost , w = težina, F = ulazna sila, b = udaljenost između ulazne sile i fulkruma, a = udaljenost između izlazne sile i fulkruma
w / F = b / a
330 / F = 2.2 / 1
330 / F = 2.2
330 / 2.2 = F
F = 150 Njutna
Tačan odgovor je B.
5. Učenik gura predmet silom F od tačke A do tačke B, kao što je prikazano na slici ispod. Ako se zanemari trenje između predmeta i vepra, odredite mehaničku prednost.
A. 4
B. 5/3
C. 5/4
D. ¾
Poznato:
Visina nagnute ravni (y) = 4 metra – 1 metar = 3 metra
Dužina horizontalne ravni (x) = 4 metra
Traži se: Mehanička prednost (MA)
Rešenje:
Izračunajte dužinu nagnute ravni koristeći Pitagorinu jednačinu :
R = √3 2 + 4 2 = √9 + 16 = √25 = 5 metara
Mehaničke prednosti nagnute ravni:
KM = R / y
KM = 5 metara / 3 metra
KM = 5/3
Tačan odgovor je B.
6. Mehanička prednost poluge može se povećati pomoću…
A. Skratite putanju nagiba
B. povećati ugao nagiba
C. minimizirati ugao nagiba
D. smanjuje silu koja se koristi za pomicanje objekata
Rešenje:
Jednačina mehaničke prednosti nagnute ravni:
Mehanička prednost = dužina nagnute ravni / visina nagnute ravni
– Mehanička prednost je direktno proporcionalna dužini nagnute ravni i stoga se mehanička prednost povećava ako se dužina nagnute ravni poveća.
– Mehanička prednost je obrnuto proporcionalna visini nagnute ravni, stoga se mehanička prednost minimizira ako se visina nagnute ravni poveća, a mehanička prednost se povećava ako se visina nagnute ravni smanji.
- Ako se ugao minimizira, tada se smanjuje visina nagnute ravni. Mehanička prednost se povećava ako se visina nagnute ravni smanji. Dakle, ako se ugao minimizira, tada se mehanička prednost povećava.
Ako se ugao poveća, tada se povećava i visina nagnute ravni. Mehanička prednost se minimizira ako se visina nagnute ravni poveća. Dakle, ako se ugao poveća, tada se mehanička prednost minimizira.
Tačan odgovor je C.
