Mashine 6 Rahisi (Kiunzi cha Ndege Kinachoegemea) – Matatizo na Suluhisho
1.
Ni ndege gani iliyoinama ina faida sawa ya kiufundi
A. (1) na (2)
B. (1) na (3)
C. (2) na (3)
D. (2) na (4)
Suluhisho
TNdege iliyoinama ni mojawapo ya mashine rahisi. Mashine rahisi ni zana zinazowasaidia watu kufanya kazi. Ndege iliyoinama hutumika kurahisisha kuinua kitu hadi urefu fulani.
Tfaida ya kiufundi ya ndege iliyoinama ni ulinganisho wa urefu wa mteremko na urefu wa mteremko.
Faida ya kiufundi ya pl iliyoelekezwamimi 1 = 50 cm / 30 cm = 5/3
Faida za kiufundi za ndege iliyoinama 2 = 5 cm / 4 cm = 5/4
Faida za kiufundi za ndege iliyoinama 3 = 50 cm / 40 cm = 5/4
Faida za kiufundi za ndege iliyoinama 4 = 5 cm / 3 cm = 5/3
2.
Umbali AB = BC = CD = DE, tambua nguvu ya kuingiza ambayo lazima itolewe katika nukta E ili kupata lever iliyosawazishwa.
Inajulikana:
AB = BC = CD = DE = l
Umbali kati ya nguvu ya kutoa na egemeo (a) = l
Umbali kati ya nguvu ya kuingiza na egemeo (b) = lita 3
Nguvu ya kutoa (w) = 900 Newton
Inayohitajika: Nguvu (F)
Suluhisho:
Faida ya kiufundi:
MA = b / a = 3l/l = 3
Ukubwa wa nguvu:
MA = w / F
F = w / MA
F = Newton 900 / 3
F = 300 Newton
3.
In ili lever iwe na usawa basi kubaini ukubwa wa yake nguvu ya kuingiza.
Suluhisho
Tambua umbali kati ya nguvu ya kuingiza na egemeo (b)
Inajulikana:
Dumbali kati ya nguvu ya kutoa na egemeo (a) = sm 25
Nguvu ya kutoa (w) = 480 Newton
Nguvu ya kuingiza (F) = 160 N
Inayohitajika: The umbali kati ya nguvu ya kuingiza na egemeo (b)
Suluhisho:
Faida ya kiufundi:
MA = w / F = 480 N / 160 N = 3
The umbali kati ya nguvu ya kuingiza na egemeo (b)
MA = b / a
3 = b / 25cm
b = (3)(sentimita 25)
b = 75cm
Tambua ukubwa wa nguvu (F)
Inajulikana:
Dumbali kati ya nguvu ya kutoa na egemeo (a) = 25 cm – 10 cm = 15 cm
Uzito wa kitu (w) = 480 Newton
Dumbali kati ya nguvu ya kuingiza na egemeo (b) = sm 75
Inayohitajika: Nguvu ya kuingiza (F)
Suluhisho:
Faida ya kiufundi:
MA = b / a
MA = sentimita 75 / sentimita 15
MA = 5
Ukubwa wa nguvu (F):
MA = w / F
F = w / MA
F = Newton 480 / 5
F = 96 Newton
IIli lever iwe katika nafasi iliyosawazishwa basi nguvu ya kuingiza hupunguzwa kwa Newton 64 (160 N - 96 N).
4. Uwiano wa urefu wa a na b katika mchoro ulio hapa chini ni a: b = 1: 2.2. Thamani ya chini kabisa ya nguvu F ya kuinua kitu B chenye uzito wa Newton 330 ni…. Newton
A. 100
B. 150
C. 2200
D 7260
Inajulikana:
umbali kati ya nguvu ya kutoa na egemeo (a= 1
Umbali kati ya nguvu ya kuingiza na egemeo (b) = 2.2
uzito (w) = 330 Newton
Inayohitajika: Nguvu ya kuingiza (F)
Suluhisho:
Faida za kiufundi za lever:
MA = w / F = b / a
MA = faida ya mitambo, w = uzito, F = nguvu ya kuingiza, b = umbali kati ya nguvu ya kuingiza na egemeo, a = umbali kati ya nguvu ya kutoa na egemeo
w / F = b / a
330 / F = 2.2 / 1
330 / F = 2.2
330 / 2.2 = F
F = 150 Newton
Jibu sahihi ni B.
5Mwanafunzi anasukuma kitu kwa nguvu ya F kutoka nukta A hadi nukta B, kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro hapa chini. Ikiwa msuguano kati ya kitu na nguruwe mwitu kupuuzwa, amua faida ya kiufundi.
A. 4
B. 5/3
C. 5/4
D. ¾
Inajulikana:
Urefu wa mteremko (y) = mita 4 - mita 1 = mita 3
Urefu wa ndege mlalo (x) = mita 4
SE basi: Faida ya mitambo (MA)
Suluhisho:
Hesabu urefu wa ndege iliyoinama kwa kutumia mlinganyo wa Pythagoras :
R = √32+42 = √9+16 = √25 = mita 5
Faida za kiufundi za ndege iliyoinama:
KM = R / y
KM = mita 5 / mita 3
KM = 5/3
Jibu sahihi ni B.
6Faida ya kiufundi ya lever inaweza kuongezeka kwa…
A. Fupisha njia ya mwelekeo
B. kupanua pembe ya mwelekeo
C. punguza pembe ya mwelekeo
D. hupunguza nguvu inayotumika kusogeza vitu
Suluhisho:
Mlinganyo wa faida ya kiufundi ya ndege iliyoelekezwa:
Faida ya kiufundi = urefu wa ndege iliyoinama/urefu wa ndege iliyoinama
- Faida ya kiufundi inalingana moja kwa moja na urefu wa ndege iliyoinama na kwa hivyo faida ya kiufundi huongezeka ikiwa urefu wa ndege iliyoinama umeongezeka.
- Faida ya kiufundi ni kinyume chake na urefu wa ndege iliyoinama, kwa hivyo, faida ya kiufundi hupunguzwa ikiwa urefu wa ndege iliyoinama umeongezeka na faida ya kiufundi imeongezeka ikiwa urefu wa ndege iliyoinama umepunguzwa.
- Ikiwa pembe imepunguzwa basi urefu wa ndege iliyoinama hupunguzwa. Faida ya kiufundi huongezeka ikiwa urefu wa ndege iliyoinama umepunguzwa. Kwa hivyo ikiwa pembe imepunguzwa basi faida ya kiufundi huongezeka.
Ikiwa pembe imepanuliwa basi urefu wa ndege iliyoinama huongezeka. Faida ya kiufundi hupunguzwa ikiwa urefu wa ndege iliyoinama umeongezeka. Kwa hivyo ikiwa pembe imepanuliwa basi faida ya kiufundi hupunguzwa.
Jibu sahihi ni C.
