A G. 713. feladat (2020. szeptember) |
G. 713. Egy 80 kg tömegű fizikatanár 6 méter hosszú és 40 kg tömegű, erős pallóból olyan kétoldalú emelőt készít, amivel a diákjainak bemutatja, hogy akár egy 500 kg tömegű terhet is fel tud vele emelni. Hová helyezze az emelő alátámasztását, ha a terhet maximális magasságba akarja juttatni úgy, hogy teljes súlyával óvatosan ránehezedik a palló végére? A teher tömegközéppontján áthaladó függőleges egyenes 20 cm távol van a palló végétől.
(4 pont)
A beküldési határidő 2020. október 15-én LEJÁRT.
Megoldás. Jelöljük az alátámasztás és a palló középpontja közötti távolságot (méter egységben kifejezve) \(\displaystyle x\)-szel! Ha a tanár éppen fel tudja emelni a súlyt, akkor a forgatónyomatékok egyensúlya alapján:
\(\displaystyle 500\cdot (2{,}8-x)=40\cdot x+80\cdot(3+x),\)
ahonnan \(\displaystyle x=1{,}87\) méter adódik. Ha az alátámasztás közelebb van a teherhez, akkor a tanárnak nem szükséges a palló végére nehezednie, úgy is fel tudja emelni a terhet, viszont az emelés magassága kisebb lesz. A maximális emelési magasságnál a teherkar:
\(\displaystyle 300~{\rm cm}-20~{\rm cm}-187~{\rm cm}=93~{\rm cm}.\)
Statisztika:
A KöMaL 2020. szeptemberi fizika feladatai