12 Beispiele für Aufgaben zu einfachen Maschinen
1. Schau dir das Bild der festen Rolle an der Seite an! Um sie anzuheben, ist eine Kraft F erforderlich.
so groß wie …
A. 50 N
B. 100 N
C. 200 N
D. 1000 N
Diskussion
Lastgewicht = 100 Newton. Zum Anheben der Last ist eine Mindestkraft von 100 Newton erforderlich.
Die richtige Antwort ist B.
2. Schau dir das Bild an!
Die mechanische Übersetzung des Hebels beträgt…
Ein 1
B. 1,5
C. 2,5
D. 10
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Gewicht (w) = 75 Newton
Kraft (F) = 7,5 Newton
Kraftarm (LK) = 50 cm
Lastarm (LB) = 5 cm
Gefragt: Mechanischer Vorteil (KM)
Antwort:
Die Formel für die mechanische Übersetzung eines Hebels:
KM = w / F oder KM = LK/LB
Information: KM = mechanische Übersetzung, w = Lastgewicht, F = Kraft, LK = Kraftarm, LB = Lastarm.
Die mechanische Übersetzung des Hebels wird mit der oben genannten Formel berechnet:
KM = w/F = 75 Newton / 7,5 Newton = 10 oder
KM = LK/LB = 50 cm / 5 cm = 10
Die richtige Antwort ist D.
3. Schau dir das folgende Hebelbild an!
Die Kraft, die zum Anheben des Steins benötigt wird, beträgt…
A. 2.250 Newton
B. 1.500 Newton
C. 750 Newton
D. 500 Newton
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Lastgewicht (w) = 1500 Newton
Lastarm (lb) = 0,5 Meter
Kraftarm (Lk) = 1,5 Meter
Gefragt: Streitkräfte (F)
Antwort:
Die Formel für die mechanische Übersetzung eines Hebels:
Km = w / F oder Km = Lk/Lb
Formelbeschreibung:
Km = mechanische Übersetzung, w = Lastgewicht, F = Kraft, Lk = Kraftarm, Lb = Lastarm.
Mechanischer Vorteil:
Km = Lk/Lb = 1,5/0,5 = 3
Großer Stil:
Km = w / F
F = w / Km
F = 1500 Newton / 3
F = 500 Newton
Die richtige Antwort ist D.
4. Schau dir das Bild an!
Von den vier oben genannten einfachen Maschinen ist diejenige, die das Prinzip einer schiefen Ebene nutzt,...
A. 1 und 2
B. 1 und 3
C. 2 und 3
D. 3 und 4
Diskussion
Eine einfache Maschine ist ein Werkzeug, das die menschliche Arbeit erleichtert. Wenn es beispielsweise schwierig ist, einen Gegenstand auf eine bestimmte Höhe zu heben, kann eine schiefe Ebene verwendet werden. Das Schieben eines Gegenstands entlang der schiefen Ebene erfordert weniger Kraft als das direkte Anheben. In diesem Fall bewegt sich der Gegenstand, während die schiefe Ebene stillsteht.
Die schiefe Ebene im obigen Bild ist schiefe Ebene Es gibt eine schiefe Ebene, die eine einfache, bewegliche Maschine darstellt, nämlich eine Schraube (1) und einen Keil. Beispiele für Keile sind Äxte (2), Messer und Meißel. In diesem Fall bleibt das Objekt in Ruhe, während sich die schiefe Ebene bewegt.
Die richtige Antwort ist A.
5. Die folgende einfache Maschine, die das Hebelprinzip nutzt, ist...
Diskussion
Eine Art einfacher Maschine ist der Hebel. Ein Hebel ist ein Werkzeug, das die Kraft verstärkt, wobei die erzeugte Kraft größer ist als die freigesetzte. Es gibt drei Arten von Hebeln: Hebel erster, zweiter und dritter Klasse. Charakteristisch für einen Hebel erster Klasse ist, dass der Drehpunkt zwischen Kraft und Last liegt, beispielsweise bei Scheren und Zangen. Charakteristisch für einen Hebel zweiter Klasse ist, dass die Last zwischen Drehpunkt und Kraft liegt, beispielsweise bei Nagelziehern und Tackern. Charakteristisch für einen Hebel dritter Klasse ist, dass die Kraft zwischen Last und Drehpunkt liegt, beispielsweise bei einer Bürste.
Abbildung B ist ein Beispiel für einen Hebel zweiter Klasse, bei dem die Last zwischen dem Drehpunkt (dem Rad) und der Kraft (der Hubkraft und der menschlichen Schubkraft) liegt.
Die richtige Antwort ist B.
6. Die folgende einfache Maschine hat das gleiche Funktionsprinzip wie die obige einfache Maschine, nämlich...
Diskussion
Die einfache Maschine im obigen Bild ist ein Hebel. Ein Hebel ist ein Kraftverstärkungsmechanismus, bei dem die resultierende Kraft größer ist als die angewendete Kraft. Es gibt drei Arten von Hebeln: Hebel erster, zweiter und dritter Klasse.
Charakteristisch für einen einseitigen Hebel ist, dass sich der Drehpunkt zwischen der Kraft und der Last befindet, beispielsweise bei Hebeln, Scheren und Zangen.
Charakteristisch für einen Hebel zweiter Klasse ist, dass die Last zwischen dem Drehpunkt und der Kraft liegt, beispielsweise bei einem Nagelzieher und einem Tacker.
Charakteristisch für einen Hebel dritter Klasse ist, dass die Kraft zwischen der Last und dem Drehpunkt, zum Beispiel einer Bürste, angreift.
Das Bild in der obigen Frage zeigt einen Hebel, und eine einfache Maschine, die nach dem gleichen Prinzip wie ein Hebel funktioniert, ist die Schere.
Die richtige Antwort ist C.
7. Schau dir das Wippenspiel an, wie es im folgenden Bild dargestellt ist!
Kind A hat eine größere Masse als Kind B. Damit die Wippe im Gleichgewicht ist, muss sie folgende Position einnehmen: ...
A. Der Drehpunkt T wird zum Punkt P verschoben.
B. Kind B bewegt sich zu Punkt R
C. Kind A bewegt sich zu Punkt P
D. Kind B bewegt sich zu Punkt Q
Diskussion
Eine Wippe ist ein Beispiel für eine einfache Hebelmaschine. Die Formel für ihre mechanische Übersetzung lautet:
KM = w lb = F lk
Information :
KM = mechanischer Vorteil,
w = Last
lb = Lastarm = Abstand zwischen Last und Drehpunkt. Der Drehpunkt in der Abbildung ist T.
F = Leistung
lk = Kraftarm = Abstand zwischen Kraft und Drehpunkt. Der Drehpunkt in der Abbildung ist T.
Ausgehend von der obigen Formel, sodass das Produkt aus Last (w) und Lastarm (lb) gleich dem Produkt aus Kraft (F) und Kraftarm (lk) ist, muss, wenn die Last groß und die Kraft klein ist, der Lastarm (lb) klein und der Kraftarm (lk) groß sein.
Betrachten Sie die obige Abbildung. Wenn A die größere Last und B die kleinere Kraft ist, stellt sich das Gleichgewicht ein, wenn der Lastarm klein und der Kraftarm groß ist.
Der Lastarm wird kleiner, nachdem Kind A zu Kind P wechselt.
Die richtige Antwort ist C.
8.
Schau dir das Bild unten an!
Von den vier oben dargestellten schiefen Ebenen ist diejenige mit der gleichen mechanischen Übersetzung in Abbildung Nummer… zu sehen.
A. (1) und (2)
B. (1) und (3)
C. (2) und (4)
D. (3) und (4)
Diskussion
Eine schiefe Ebene ist eine einfache Maschine. Einfache Maschinen sind Werkzeuge, die Menschen bei der Erledigung von Aufgaben helfen. Schiefe Ebenen werden verwendet, um es Menschen zu erleichtern, Gegenstände auf eine bestimmte Höhe anzuheben.
Die mechanische Übersetzung einer schiefen Ebene ist das Verhältnis der Länge der schiefen Ebene zu ihrer Höhe.
Mechanischer Vorteil einer schiefen Ebene: 1 = 5 cm / 2 cm = 2,5
Mechanischer Vorteil einer schiefen Ebene: 2 = 3 cm / 2 cm = 1,5
Mechanischer Vorteil einer schiefen Ebene: 3 = 3 cm / 1 cm = 3
Mechanischer Vorteil einer schiefen Ebene: 4 = 12 cm / 4 cm = 3
Die gleiche mechanische Übersetzung wird in den Abbildungen (3) und (4) gezeigt.
Die richtige Antwort ist D.
9.
Manche schiefe Ebenen haben Abmessungen wie in der Abbildung.
Diejenige mit dem gleichen mechanischen Vorteil ist die schiefe Ebene….
A. (1) und (2)
B. (1) und (3)
C. (2) und (4)
D. (3) und (4)
Diskussion
Mechanischer Vorteil der schiefen Ebene 1 = 3,2 m / 80 cm = 320 cm / 80 cm = 4
Mechanischer Vorteil der schiefen Ebene 2 = 3,6 m / 90 cm = 360 cm / 90 cm = 4
Mechanischer Vorteil der schiefen Ebene 3 = 3 m / 120 cm = 300 cm / 120 cm = 2,5
Mechanischer Vorteil der schiefen Ebene 4 = 4 m / 125 cm = 400 cm / 125 cm = 3,2
Die gleiche mechanische Übersetzung wird in den Abbildungen (1) und (2) gezeigt.
Die richtige Antwort ist A.
10
Schauen Sie sich das folgende Bild einer schiefen Ebene an!
Die schiefe Ebene mit der gleichen mechanischen Übersetzung ist….
A. (1) und (2)
B. (1) und (3)
C. (2) und (3)
D. (3) und (4)
Diskussion
Mechanischer Vorteil der schiefen Ebene 1 = 3 m / 1,2 m = 2,5
Mechanischer Vorteil der schiefen Ebene 2 = 5 m / 2 m = 2,5
Mechanischer Vorteil der schiefen Ebene 3 = 4 m / 1,5 m = 2,6
Mechanischer Vorteil der schiefen Ebene 4 = 3,6 m / 1,2 m = 3
Die gleiche mechanische Übersetzung wird in den Abbildungen (1) und (2) gezeigt.
Die richtige Antwort ist A.
11. Einfache Maschinen
Schauen Sie sich das folgende Hebelbild an.
Da die Strecke AB = BC = CD = DE ist, beträgt die Kraft, die auf Punkt E ausgeübt werden muss, damit der Hebel im Gleichgewicht ist…
A. 300 N
B. 450 N
C. 750 N
D. 900 N
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
AB = BC = CD = DE = l
Lastarm (Lb) = l
Kraftarm (Lk) = 3l
Lastgewicht (w) = 900 Newton
Gefragt: Kraft (F)
Antwort:
Mechanischer Vorteil:
Km = Lk/Lb = 3l/l = 3
Großer Stil:
Km = w / F
F = w / Km
F = 900 Newton / 3
F = 300 Newton
Die richtige Antwort ist A.
12. Schau dir das Bild des Hebels unten an!
Die Last wird anschließend um 10 cm näher an den Drehpunkt verschoben. Um das Gleichgewicht des Hebels aufrechtzuerhalten, muss die Kraft...
A. plus 54 N
B. minus 64 N
C. plus 75 N
D. minus 96 N
Diskussion
Berechnen Sie den Potenzarm (Lk).
Es ist bekannt, dass:
Lastarm (lb) = 25 cm
Lastgewicht (w) = 480 Newton
Kraft (F) = 160 N
Gefragt: Kraftarm (Lk)
Antwort:
Mechanischer Vorteil (Km):
Km = w / F = 480 Newton / 160 N = 3
Kraftarm (Lk):
Km = Lk/Lb
3 = Lk/25 cm
Lk = (3)(25 cm)
Lk = 75 cm
Berechnen Sie die Größe der Kraft (F).
Es ist bekannt, dass:
Lastarm (lb) = 25 cm – 10 cm = 15 cm
Lastgewicht (w) = 480 Newton
Kraftarm (Lk) = 75 cm
Gefragt: Kraft (F)
Antwort:
Mechanischer Vorteil (Km):
Km = Lk/Lb
Km = 75 cm / 15 cm
Km = 5
Die Größe der Kraft (F):
Km = w / F
F = w / Km
F = 480 Newton / 5
F = 96 Newton
Damit sich der Hebel in einer ausgeglichenen Position befindet, wird die Kraft um 64 Newton (160 N – 96 N) reduziert.
Die richtige Antwort ist B.
Fragequelle:
Nationale Prüfungsfragen für Naturwissenschaften an der Junior High School/Islamischen Junior High School
