Fantana din figura are diametrul rotii de 1,2m si diametrul axului de 30 cm. CALCULATI:
a) Bratele fortelor determina rotatia axului.
b) Momentul cu care actioneaza greutatea galetii pline, fata de axul fantanii. Masa galetii este m=25Kg. (g=10N/Kg)
c)Valoarea fortei ce trebuie aplicata tangent la roata fantanii pentru a ridica uniform o galeata.
Răspunsuri la întrebare
Răspuns:
Explicație:
Se aplica formula momentului fortei
M=F*l, unde M=momentul fortei, F este forta aplicata iar l este lungimea bratului, masurata din centrul de rotatie.
In problema, greutatea este aplicata pe cercul pe care se infasoara lantul dar forta omului se aplica pe un brat mai mare. Va descrie un cerc mai mare in timp ce ridica galeata, dar cu o forta mai mica. Momentele fortelor sunt egale.
Rezolvarea.
Este dat diametrul axului d, dar bratul fortei galetii se aplica pe raza, deci pe d/2, sa notam raza rotii cu r,
r=d/2=30/2=15cm=0,15m
Si la fel pentru roata, sa o numim R
R=1,2/2=0,6m
Si am raspuns la pct a)
b) Momentul fortei de greutate a galetii, greutatea o notam G si momentul cu M:
M=G*r, nu avem G si o calculam
G=mg=25*10=250N
Revenim la M
M=250*0,15=37,5 Nm
c) Pentru a scoate apa din fantana cu viteza uniforma, momentul fortei active trebuie sa fie egal cu cel al galetii. Scriem egalitatea momentelor fortelor
M=G*r=F*R,
Stim G, r si R, scoatem F
F=G*r/R=250*0,15/0,6=62,5 N
Spor