Za vzvod velja enostavna enačba:
F1•d1 = F2•d2 (sila krat ročica na levi je enako sila krat ročica na desni) Ponavadi so v nalogi podane tri količine, četrta pa manjka. Oglejmo si primer: F1 = 10 N F2 = 25 N d1 = 5 m d2 = ? Zapišimo enačbo: F1•d1 = F2•d2 Vstavimo podatke: 10 N • 5 m = 25 N • d2 Pogledamo, na kateri strani enačbe ena količina manjka. V našem primeru je to desna stran. Na desni strani nato vzemimo količino, ki je podana in jo "vržemo" na levo stran. Kot vemo že iz matematike, na levi strani nastane ulomek. Količina z desne se sedaj nahaja v imenovalcu ulomka: (10 N • 5 m) / 25 N = d2 Zamenjamo strani enačbe: d2 = (10 N • 5 m) / 25 N Ulomek še okrajšamo in imamo rezultat. Simpl ane ;) d2 = 2 m
0 Comments
Napotki za reševanje take naloge:
Če naloga nima podanih številskih vrednosti, z upoštevanjem dejstva, da je sila vrvice na obeh straneh enaka, izenačite enačbi za obe uteži in izrazite željeno količino. Lahko si pomagate tudi z dejstvom, da je pospešek na obeh straneh škripca enak. Če je pri uteži na vodoravni podlagi F_vrvice enaka F_trenja, potem je rezultanta sil na obeh straneh in s tem tudi pospešek enaka nič. Bremeni mirujeta. Včasih lahko trenje pri uteži na vodoravni podlagi zanemarimo. V tem primeru za vodoravno utež velja: [F_vrvice = masa uteži na vodoravni podlagi * pospešek] Na prvi pogled enostavna naloga, a se izkaže, da zna biti kar trd oreh ;)
Zato vam podamo nekaj napotkov:
Če naloga nima podanih številskih vrednosti, z upoštevanjem dejstva, da je sila vrvice na obeh straneh enaka, izenačite enačbi za obe uteži in izrazite željeno količino. Lahko si pomagate tudi z dejstvom, da je pospešek na obeh straneh škripca enak. Če sta bremeni slučajno enaki (z enako maso), potem je rezultanta sil na obeh straneh in s tem tudi pospešek enaka nič. Bremeni mirujeta. Kdor se je pri fiziki učil sile, je verjetno naletel tudi na vzgon in famozni stavek "Vzgon je po velikosti enak teži izpodrinjene tekočine." Omenjeni stavek smo se naučili skoraj vsi, medtem ko ga je dejansko razumel manjši odstotek učencev. Vsaj na začetku. Če imate še vedno težave z razumevanjem, vam ponujamo še našo razlago. Začnimo z zgodbico. Smeško se odloči, da se bo malo potapljal. Ko je pod vodo, začuti, da ga nekaj vleče proti površju. Kaj neki bi bilo to?? No, potem Smeško prileze iz vode, se osuši in stopi na tehtnico. Sedaj pa nastopi naša domišljija (ki je seveda nujno potrebna za razumevanje vzgona). Zraven si predstavljajte Smeškovega "namišljenega prijatelja", ki je povsem enake velikosti kot Smeško, sestavljen pa je 100% iz vode: Iz enačb na zgornji sliki je razidno, da masa (m) Smeška določa velikost sile teže (usmerjena je navzdol proti središču Zemlje), masa njegovega "prijatelja" pa vzgon (usmerjen je naravnost navzgor oziroma ravno nasproti sili teže).
Poleg mas v enačbah na zgornji sliki nastopa tudi težni pospešek (g), ki je konstanta. V poenostavljeni obliki je njegova številska vrednost 10, tako da masam preprosto dodamo ničlo oz. premaknemo decimalno vejico v desno. Smeškota je torej k površju vlekla (oziroma natančneje, potiskala) sila, ki jo imenujemo vzgon. Le-ta je bila večja od njegove sile teže, kar pomeni, da je Smeško lažji od njegovega "prijatelja". Če bi Smeško in njegov dvojnik tehtala enako, bi Smeško lebdel, če pa bi bil pa Smeško težji, bi pa potonil na dno. Predstavljajmo si, da se ne moremo odtrgati od osebne tehtnice in jo s seboj vlačimo celo v dvigalo. Tega verjetno nihče od nas ne počne, ampak če bi, potem bi bili verjetno presenečeni, v nekaterih primerih prijetno, v drugih pa nekoliko manj prijetno. Poglejmo si, zakaj. Med
F = ma (oziroma "Fičo je mali avto") enaka nič, saj je pri mirovanju oz. enakomernem gibanju a=0, masa pa nikoli ne more biti enaka nič. Zanimivo postane, ko dvigalo
(F naše teže - F prožnostne sile vzmeti) = ma Določimo še pozitivno smer gibanja, ki jo bomo upoštevali v enačbi - ta naj bo navzdol. Tako velja:
Na kaj pri tej nalogi ne smemo pozabiti:
Alternativa: Tehtnico na vzmet lahko nadomestimo tudi s silomerom, pritrjenim na strop, na katerega je obešena utež. |