Dæmi um togkraftsspurningar

10 Dæmi um togkraftsspurningar

1. Hægt er að hunsa massa stangarinnar AB. Ef FR _er afleiðing kraftanna þriggja F1 _, F2 _og F3 _, þá eru stærð kraftsins F2 _og fjarlægðin x...

A. 50 N niður og 0,5 m til vinstri við A

B. 50 N upp og 0,5 m til hægri við A

C. 50 N upp og 0,75 m til vinstri við A

D. 50 N niður og 0,75 m til hægri við A

A. 50 N upp og 0,2 m til hægri við A

Umræða

Það er vitað að:

Afleiddur kraftur (FR ₎ = 40 N

F1 = 10 _N

F3 = 20 _N

Spurning: Stærð kraftsins F2 _og fjarlægðin x

Svar:

Reiknaðu stærð kraftsins _F2 :

Krafturinn sem beinist upp á við er jákvæður, krafturinn sem beinist niður á við er neikvæður.

ΣF = 0 (stöngin er kyrr og hreyfist ekki)

– F _R + F ₁ + F ₂ – F ₃ = 0

– 40 + 10 + F2 _– 20 = 0

– 30 + F2 _– 20 = 0

– 50 + F2 ₌ 0

F₂ = 50 Newton, er jákvætt vegna þess að krafturinn beinist upp á við.

Reiknaðu fjarlægðina x:

Veldu punkt A sem snúningsás.

τ ₁ = F ₁ l ₁ = (10 N)(1 m) = 10 Nm

Tog 1 er jákvætt vegna þess að það veldur því að snúningur stöngarinnar AB er rangsælis.

τ ₂ = F ₂ x = (50)(x) = 50x Nm

Tog 1 er jákvætt vegna þess að það veldur því að snúningur stöngarinnar AB er rangsælis.

τ ₃ = F ₃ x = (20 N)(1,75 m) = -35 Nm

Tog 1 er neikvætt vegna þess að það veldur snúningi stöngarinnar AB í sömu átt og snúningurinn réttsælis.

Afleiðandi tog:

Στ = 0 (stöngin er kyrr og snýst ekki)

10 + 50x – 35 = 0

50x - 25 = 0

50x = 25

x = 25/50

x = 0,5 metrar

Rétta svarið er B.

2. Kraftarnir F1 _, F2 _, F3 _og F4 _verka á stöngina ABCD eins og sýnt er á myndinni! Ef massi stangarinnar er hunsaður, þá er gildi kraftmomentsins um punktinn A…..

A. 15 Nm

B. 18 Nm

C. 35 Nm

D. 53 Nm

E. 68 Nm

Umræða

Snúningsásinn er punkturinn A.

Það er vitað að:

Kraftur _F1 = 10 N, kraftarmur l1 ₌ 0

Kraftur F2 ₌ 4 N, kraftarmur l2 ₌ 2 metrar

Kraftur F3 ₌ 5 N, kraftarmur l3 ₌ 3 metrar

Kraftur F4 ₌ 10 N, kraftarmur l4 ₌ 6 metrar

Spurning: Kraftmóment um punkt A

Svar:

Kraftablik 1 (τ ₁ ) = F ₁ l ₁ = (10)(0) =

Kraftablik 2 (τ ₂ ) = F ₂ l ₂ = (4)(2) = -8 Nm

Kraftablik 3 (τ ₃ ) = F ₃ l ₃ = (5)(3) = 15 Nm

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

Kraftmómentið er jákvætt ef krafturinn veldur því að stöngin snýst rangsælis.

Kraftmómentið er neikvætt ef krafturinn veldur því að stöngin snýst réttsælis.

Afleidd kraftmáttur:

τ = 0 – 8 Nm + 15 Nm – 60 Nm

τ = -68 Nm + 15 Nm

τ = -53 Nm

Neikvætt tákn þýðir að stöngin snýst réttsælis.

Rétta svarið er D.

3. Stöng þar sem massi er hunsaður verður fyrir áhrifum þriggja krafna F _A = ​​​​F _C = 10 N og F _B = 20 N eins og sýnt er á myndinni. Ef fjarlægðin AB = BC = 20 cm, þá er stærð kraftmomentsins um punkt C…

A. 0 Nm

B. 1 Nm

C. 4 Nm

D. 6 Nm

E. 8 Nm

Umræða

Það er vitað að :

Snúningsásinn er staðsettur í punktinum C.

Fjarlægðin milli F _A og snúningsássins (r _AC ) = 40 cm = 0,4 metrar

Fjarlægðin milli _FB og snúningsássins (rBC ₎ = 20 cm = 0,2 metrar

Fjarlægðin milli Fc _og snúningsássins (rCC ₎ = 0 cm

F _A = ​​​​10 Newton

FB ₌ 20 Newton

FC ₌ 10 Newton

Spurning : Afleidd kraftmóment ef stöngin snýst um ásinn við C

Svar :

Reiknið út kraftmomentið sem hver kraftur myndar.

Kraftmóment A

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

Kraftmómentið A er neikvætt vegna þess að snúningsstefna stangarinnar, sem kraftmómentið A veldur, er réttsælis.

Kraftmóment B

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

Kraftmómentið B er jákvætt vegna þess að snúningsstefna stangarinnar, sem kraftmómentið B veldur, er rangsælis.

Kraftmóment C

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

Kraftmómentið C er merkt með gildinu 0 vegna þess að krafturinn F _C fellur saman við snúningsásinn.

Afleiðandi kraftmáttur

Στ = Στ ₁ + Στ ₂ + Στ ₃

Στ = -4 + 4 + 0

Στ = 0 Nm

Rétta svarið er A.

4. 50 cm langur prik hefur þrjá jafnstóra krafta eins og sýnt er á eftirfarandi mynd. Ef prikinu er snúið um snúningsásinn í punktinum C, þá er stærð heildarkraftmomentsins ...

A. 1 Nm

B. 3 Nm

C. 4 Nm

D. 5 Nm

E. 6 Nm

Umræða

Það er vitað að :

Snúningsásinn er staðsettur í punktinum C.

Fjarlægðin milli F1 _og snúningsássins (r1 ₎ = 30 cm = 0,3 metrar

Fjarlægðin milli F2 _og snúningsássins (r2 ₎ = 10 cm = 0,1 metrar

Fjarlægðin milli F3 _og snúningsássins (r3 ₎ = 20 cm = 0,2 metrar

F² = ₁₀ Newton

F² = ₁₀ Newton

F² = ₁₀ Newton

Spurning : Afleidd kraftmóment ef stöngin snýst um ásinn við C

Svar :

Reiknið út kraftmomentið sem hver kraftur myndar.

Kraftmóment 1

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

Kraftmoment 1 er neikvætt vegna þess að snúningsstefna stangarinnar, sem kraftmoment 1 veldur, er í sömu átt og snúningur klukkuvísanna.

Kraftmóment 2

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

Kraftmoment 2 er jákvætt vegna þess að snúningsstefna stangarinnar, sem kraftmoment 2 veldur, er rangsælis.

Kraftmóment 3

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

Kraftmoment 3 er neikvætt vegna þess að snúningsstefna stangarinnar, sem kraftmoment 3 veldur, er í sömu átt og snúningur klukkuvísanna.

Afleiðandi kraftmáttur

Στ = Στ ₁ + Στ ₂ + Στ ₃

Στ = -3 + 1 – 1

Στ = -3 Nm

Stærð kraftmómentsins er 3 Newtonmetrar. Neikvætt form fyrir kraftmómentið þýðir að snúningsátt stangarinnar, sem kraftmómentið veldur, er sú sama og snúningsátt klukkuvísisins.

Rétta svarið er B.

5. Þrír kraftar F1 _, F2 _og F3 _verka á stöng eins og sýnt er á eftirfarandi mynd. Ef massi stangarinnar er hunsaður og lengd stangarinnar er 4 metrar, þá er gildi kraftmomentsins um snúningsásinn í punktinum C…. (sin 53 ^o = 0,8, cos 53 ^o = 0,6, AB = BC = CD = DE = 1 metri)

A. 12 Nm

B. 8 Nm

C. 6 Nm

D. 2 Nm

E. Núll

Umræða

Það er vitað að:

Snúningsásinn er í punktinum C.

Kraftur 1 (F1 ₎ = 5 Newton

Fjarlægðin milli vinnupunktsins F1 _og snúningsássins (r1 ₎ = 2 metrar

Kraftur 2 (F2 ₎ = 0,4 Newton

Fjarlægðin milli vinnupunktsins F2 _og snúningsássins (r2 ₎ = 1 metrar

Kraftur 3 (F3 ₎ = 4,8 Newton

Fjarlægðin milli vinnupunktsins F3 _og snúningsássins (r3 ₎ = 2 metrar

Spurning: Gildi kraftmomentsins um snúningsásinn í punktinum C

Svar:

Kraftmóment 1:

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

Kraftmoment 1 veldur því að stöngin snýst rangsælis þannig að kraftmoment 1 hefur jákvætt form.

Kraftmóment 2:

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

Kraftmoment 2 veldur því að stöngin snýst í réttsælisátt þannig að kraftmoment 2 hefur neikvætt form.

Kraftmóment 3:

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

Kraftmoment 3 veldur því að stöngin snýst í réttsælisátt þannig að kraftmoment 3 hefur neikvætt form.

Afleidd kraftmáttur:

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

Kraftmómentið er 2 Newtonmetrar. Neikvætt kraftmóment þýðir að stöngin snýst rangsælis.

Rétta svarið er D.

6. Stærð kraftmómentsins sem myndast á ásnum í punktinum O af völdum krafnanna sem verka á stöngina, ef massi hennar er hunsaður, er….

A. 7,5 Nm

B. 4 Nm

C. 3,5 Nm

D. 3 Nm

E. 2 Nm

Umræða

Það er vitað að:

Snúningsásinn er í punktinum O.

Kraftur 1 (F1 ₎ = 6 Newton

Fjarlægðin milli vinnupunktsins F1 _og snúningsássins (r1 ₎ = 1 metrar

Kraftur 2 (F2 ₎ = 6 Newton

Fjarlægðin milli vinnupunktsins F2 _og snúningsássins (r2 ₎ = 2 metrar

Kraftur 3 (F3 ₎ = 4 Newton

Fjarlægðin milli vinnupunktsins F3 _og snúningsássins (r3 ₎ = 2 metrar

Spurning: Gildi kraftmomentsins um snúningsásinn í punktinum C

Svar:

Kraftmóment 1:

τ ₁ = F ₁ l ₁ = (6 N)(1 m) = 6 Nm

Kraftmoment 1 veldur því að stöngin snýst rangsælis þannig að kraftmoment 1 hefur jákvætt form.

Kraftmóment 2:

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

Kraftmoment 2 veldur því að stöngin snýst rangsælis þannig að kraftmoment 2 hefur jákvætt form.

Kraftmóment 3:

τ ₃ = F ₃ l ₃ = (4 N)(2 m) = -8 Nm

Kraftmoment 3 veldur því að stöngin snýst í réttsælisátt þannig að kraftmoment 3 hefur neikvætt form.

Afleidd kraftmáttur:

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

Kraftmómentið er 4 Newtonmetrar. Jákvætt kraftmóment þýðir að stöngin snýst rangsælis.

Rétta svarið er B.

7. Stöng AB, sem massa er hunsuð, er sett lárétt og þrír kraftar verka á hana eins og sýnt er á myndinni. Afleiðandi kraftmómentið sem verkar á stöngina þegar hún snýst um ásinn við D er… (sin 53 ^o = 0,8)

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

Umræða
Það er vitað :
Snúningsásinn eða snúningsásinn er staðsettur í punktinum D.
F₁ = 10 N og l₁ = r₁ sin θ = (40 cm)(sin 53^o) = (0,4 m)(0,8) = 0,32 metrar
F₂ = 10√2 N og l₂ = r₂ sin θ = (20 cm)(sin 45^o) = (0,2 m)(0,5√2) = 0,1√2 metrar
F₃ = 20 N og l₃ = r₁ sin θ = (10 cm)(sin 90^o) = (0,1 m)(1) = 0,1 metrar
Spurði Afleidd kraftmóment
Jawab :

(jákvætt vegna þess að þetta kraftmoment veldur því að blokkin snýst rangsælis)

(neikvætt vegna þess að kraftmátturinn veldur því að blokkin snýst réttsælis)

(jákvætt vegna þess að þetta kraftmoment veldur því að blokkin snýst rangsælis)
Afleidd kraftmáttur:

8. Stöng AB, sem massa er hunsuð, er sett lárétt og þrír kraftar verka á hana eins og sýnt er á myndinni. Afleiðandi kraftmómentið sem verkar á stöngina þegar hún snýst um ásinn við D er… (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

Umræða
Það er vitað :
Snúningsásinn er staðsettur við D.
Fjarlægðin milli F₁ og snúningsásinn (r_AD) = 40 cm = 0,4 m
Fjarlægðin milli F₂ og snúningsásinn (r_BD) = 20 cm = 0,2 m
Fjarlægðin milli F₃ og snúningsásinn (r_CD) = 10 cm = 0,1 m
F₁ = 10 Newton
F₂ = 10√2 Newton
F₃ = 20 Newton
Synd 53^o = 0,8
Spurði Kraftmómentið sem myndast ef stöngin snýst um ásinn við D
Jawab :

Reiknið út kraftmomentið sem hver kraftur myndar.
Kraftmóment 1
Kraftmoment 1 er jákvætt vegna þess að snúningsstefna stangarinnar, sem kraftmoment 1 veldur, er rangsælis.
Kraftmóment 2
Kraftmoment 2 er neikvætt vegna þess að snúningsstefna stangarinnar, sem kraftmoment 2 veldur, er í sömu átt og snúningur klukkuvísanna.
Kraftmóment 3
Kraftmoment 3 er jákvætt vegna þess að snúningsstefna stangarinnar, sem kraftmoment 3 veldur, er rangsælis.
Afleiðandi kraftmáttur
Rétta svarið er D.

9. Stöng þar sem massi er hunsaður verður fyrir áhrifum þriggja krafna F _A = ​​​​F _C = 10 N og F _B = 20 N eins og sýnt er á myndinni. Ef fjarlægðin AB = BC = 20 cm, þá er stærð kraftmomentsins um punkt C…

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

Umræða
Það er vitað :
Snúningsásinn er staðsettur í punktinum C.
Fjarlægðin milli F_A og snúningsásinn (r_AC) = 40 cm = 0,4 metrar
Fjarlægðin milli F_B og snúningsásinn (r_BC) = 20 cm = 0,2 metrar
Fjarlægðin milli F_C og snúningsásinn (r_CC) = 0 cm
F_A = 10 Newton
F_B = 20 Newton
F_C = 10 Newton
Spurði Kraftmómentið sem myndast ef stöngin snýst um ásinn við C
Jawab :
Reiknið út kraftmomentið sem hver kraftur myndar.
Kraftmóment A
Kraftmómentið A er neikvætt vegna þess að snúningsstefna stangarinnar, sem kraftmómentið A veldur, er réttsælis.
Kraftmóment B
Kraftmómentið B er jákvætt vegna þess að snúningsstefna stangarinnar, sem kraftmómentið B veldur, er rangsælis.
Kraftmóment C

Kraftmómentið C er merkt með gildinu 0 vegna þess að gaya F_C fellur saman við snúningsásinn
Afleiðandi kraftmáttur
Rétta svarið er A.

10. 50 cm langur prik hefur þrjá jafnstóra krafta eins og sýnt er á eftirfarandi mynd. Ef prikinu er snúið um snúningsásinn í punktinum C, þá er stærð heildarkraftmomentsins ...

A. 1 Nm
B. 3 Nm
C. 4 Nm
D. 5 Nm
E. 6 Nm
Umræða
Það er vitað :
Snúningsásinn er staðsettur í punktinum C.
Fjarlægðin milli F₁ og snúningsásinn (r₁) = 30 cm = 0,3 metrar
Fjarlægðin milli F₂ og snúningsásinn (r₂) = 10 cm = 0,1 metrar
Fjarlægðin milli F₃ og snúningsásinn (r₃) = 20 cm = 0,2 metrar
F₁ = 10 Newton
F₂ = 10 Newton
F₃ = 10 Newton
Spurði Kraftmómentið sem myndast ef stöngin snýst um ásinn við C
Jawab :
Reiknið út kraftmomentið sem hver kraftur myndar.
Kraftmóment 1
Kraftmoment 1 er neikvætt vegna þess að snúningsstefna stangarinnar, sem kraftmoment 1 veldur, er í sömu átt og snúningur klukkuvísanna.
Kraftmóment 2
Kraftmoment 2 er jákvætt vegna þess að snúningsstefna stangarinnar, sem kraftmoment 2 veldur, er rangsælis.
Kraftmóment 3
Kraftmoment 3 er neikvætt vegna þess að snúningsstefna stangarinnar, sem kraftmoment 3 veldur, er í sömu átt og snúningur klukkuvísanna.
Afleiðandi kraftmáttur
Stærð kraftmómentsins er 3 Newtonmetrar. Neikvætt form fyrir kraftmómentið þýðir að snúningsátt stangarinnar, sem kraftmómentið veldur, er sú sama og snúningsátt klukkuvísisins.
Rétta svarið er B.

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

Heimild spurningar:

Eðlisfræðispurningar fyrir framhaldsskóla/starfsmenntaskóla á landsvísu