6 Preprost stroj (vzvod nagnjene ravnine) – problemi in rešitve
1.
Katera nagnjena ravnina ima enako mehansko prednost
A. (1) in (2)
B. (1) in (3)
C. (2) in (3)
D. (2) in (4)
Rešitev
Nagnjena ravnina je eden od preprostih strojev. Preprosti stroji so orodja, ki ljudem pomagajo pri delu. Nagnjena ravnina se uporablja za to, da ljudje lažje dvignejo predmet na določeno višino.
Mehanska prednost nagnjene ravnine je primerjava dolžine naklona z višino naklona.
Mehanska prednost nagnjene ravnine 1 = 50 cm / 30 cm = 5/3
Mehanska prednost nagnjene ravnine 2 = 5 cm / 4 cm = 5/4
Mehanska prednost nagnjene ravnine 3 = 50 cm / 40 cm = 5/4
Mehanska prednost nagnjene ravnine 4 = 5 cm / 3 cm = 5/3
2.
Razdalja AB = BC = CD = DE, določite vhodno silo , ki mora biti podana v točki E, da bo vzvod uravnotežen.
Znano:
AB = BC = CD = DE = l
Razdalja med izhodno silo in vrtiščem ( a ) = l
Razdalja med vhodno silo in vrtiščem ( b ) = 3l
Izhodna sila (w) = 900 Newtonov
Išče se: Sila (F)
Rešitev:
Mehanska prednost:
MA = b / a = 3l/l = 3
Velikost sile:
MA = w / F
F = w / MA
F = 900 Newtonov / 3
F = 300 Newtonov
3.
Da bi bila ročica uravnotežena, določite velikost njene vhodne sile.
Rešitev
Določite razdaljo med vhodno silo in vrtiščem ( b )
Znano:
Razdalja med izhodno silo in vrtiščem ( a ) = 25 cm
Izhodna sila (w) = 480 Newtonov
Vhodna sila (F) = 160 N
Iščemo: Razdalja med vhodno silo in vrtiščem (b)
Rešitev:
Mehanska prednost:
MA = š / Ž = 480 N / 160 N = 3
Razdalja med vhodno silo in vrtiščem (b)
MA = b / a
3 = b / 25 cm
b = (3)(25 cm)
b = 75 cm
Določite velikost sile (F)
Znano:
Razdalja med izhodno silo in vrtiščem ( a ) = 25 cm – 10 cm = 15 cm
Teža predmeta (w) = 480 Newtonov
Razdalja med vhodno silo in vrtiščem ( b ) = 75 cm
Želena: vhodna sila (F)
Rešitev:
Mehanska prednost:
MA = b / a
MA = 75 cm / 15 cm
MA = 5
Velikost sile (F):
MA = w / F
F = w / MA
F = 480 Newtonov / 5
F = 96 Newtonov
Da bi bila ročica v uravnoteženem položaju, se vhodna sila zmanjša za 64 Newtonov (160 N – 96 N).
4. Razmerje med dolžinama a in b na spodnji sliki je a: b = 1: 2.2. Najmanjša vrednost sile F za dvig predmeta B s težo 330 Newtonov je ... Newton
A. 100
B. 150
C. 2200
D. 7260
Znano:
Razdalja med izhodno silo in vrtiščem ( a ) = 1
Razdalja med vhodno silo in vrtiščem (b) = 2.2
Teža (w) = 330 Newtonov
Želena: vhodna sila (F)
Rešitev:
Mehanske prednosti vzvoda:
MA = w / F = b / a
MA = mehanska prednost , w = teža, F = vhodna sila, b = razdalja med vhodno silo in vrtiščem, a = razdalja med izhodno silo in vrtiščem
w / F = b / a
330 / F = 2.2 / 1
330 / F = 2.2
330 / 2.2 = F
F = 150 Newtonov
Pravilen odgovor je B.
5. Učenec potiska predmet s silo F od točke A do točke B, kot je prikazano na spodnji sliki. Če zanemarimo trenje med predmetom in merjascem, določite mehansko prednost.
A. 4
B. 5/3.
C. 5/4
D. ¾
Znano:
Višina nagnjene ravnine (y) = 4 metre – 1 meter = 3 metre
Dolžina vodoravne ravnine (x) = 4 metre
Iščem: Mehanska prednost (MA)
Rešitev:
Izračunajte dolžino nagnjene ravnine z uporabo Pitagorejeve enačbe :
R = √3 2 + 4 2 = √9 + 16 = √25 = 5 metrov
Mehanske prednosti nagnjene ravnine:
KM = R / y
KM = 5 metrov / 3 metre
KM = 5/3
Pravilen odgovor je B.
6. Mehansko prednost vzvoda je mogoče povečati z…
A. Skrajšajte pot naklona
B. povečati kot naklona
C. zmanjšati kot naklona
D. zmanjša silo, ki se uporablja za premikanje predmetov
Rešitev:
Enačba mehanske prednosti nagnjene ravnine:
Mehanska prednost = dolžina nagnjene ravnine/višina nagnjene ravnine
– Mehanska prednost je neposredno sorazmerna z dolžino nagnjene ravnine in se zato mehanska prednost poveča, če se dolžina nagnjene ravnine poveča.
– Mehanska prednost je obratno sorazmerna z višino nagnjene ravnine, zato se mehanska prednost zmanjša, če se višina nagnjene ravnine poveča, in poveča, če se višina nagnjene ravnine zmanjša.
- Če se kot zmanjša, se višina nagnjene ravnine zmanjša. Mehanska prednost se poveča, če se višina nagnjene ravnine zmanjša. Če se torej kot zmanjša, se mehanska prednost poveča.
Če se kot poveča, se poveča višina nagnjene ravnine. Mehanska prednost se zmanjša, če se višina nagnjene ravnine poveča. Če se torej kot poveča, se mehanska prednost zmanjša.
Pravilen odgovor je C.
