Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 23. 01. 2022 12:54 — Editoval DavidMath (23. 01. 2022 12:59)

DavidMath
Místo: Zlín
Příspěvky: 386
Škola: UTB FT
Pozice: Student
Reputace:   
Web
 

Tažení bedny po podložce

Dobrý den.
S dovolením se na Vás obracím s dalším příkladem, který rozhdoně není těžký, avšak je poměrně "spekulativní", tedy dle mě chyták a zbytečně matoucí, kdy já osobně pak nevím, co a jak vlastně počítat. Možná je to i chyták tím, že je v zadání uvedeno mnoho informací, které mě mají zmást a vůbec nejsou potřebné..
I když je zadání vyfoceno, raději ho sem napíšu a vyjádřím se, jak nad příkladem uvažuji.

Bedna o hmotnosti 40 kg byla pomocí lana tažena po podložce celkovou dráhu 8 metrů silou 200 N. Lano svíralo s podložkou úhel 25 °.
a) určete práci, kterou vykonalo napínající lano
b) vypočítejte celkový výkon, pokud síla napínající lano působila po dobu 60 s.

a)

1a)

První moje úvaha byla
, jako vždy, zakreslit si všechny působící síly na ,,soustavu". Jsou to síla reakční, síla gravitační (ty se navzájem vyruší), dále síla třecí, síla tažení (kterou jsem si rozložil do složky x-ové a y-ové), poté samotný směr rychlosti (zrychlení) tažení bedny.
Jakmile jsem začal počítat celkové zrychlení soustavy, které bych poté použil pro výpočet práce (W = F*s = m*a*s), následně jsem zjistil při počítání, že vlastně není zadaný koeficient tření a ani ho nelze vypočítat. Respektive by jej šlo vypočítat ze vztahu FT = f * FN, kdy FN je normálová síla rovná síle složky Fy, avšak i tak se to nedá vypočítat, protože třecí síla není známa.
(UPOZORŇUJI, ŽE TENTO PŘÍKLAD JSEM MĚL V PÍSEMCE A VYUČUJÍCÍ JSEM SE PTAL, ZDA MÁM VE VÝPOČTU POUŽÍT A ZOHLEDNIT TŘECÍ SÍLU A KOEFICIENT TŘENÍ A NEBO JEJ ZAPOMNĚLA ZADAT? ŘEKLA MI, ŽE PRO VÝPOČET PRÁCE KOFICIENT TŘENÍ NEPOTŘEBUJI).

Už to mě zmátlo a příklad, respektive bod a) jsem spočítal špatně.

Každopádně nyní doma nad tím sedím a zrychlení soustavy jsem spočítal jen tak, že jsem nakonec s koeficientem tření vůbec nepočítal a jednoduše tedy pouze napsal, že m*a = F * cos 25° a zrychlení poté vyšlo 4,53 a z něj jsem poté vypočítal i práci dosazením, které vyšlo 1449,J. Logicky ale není možné, aby se počítalo zrychlení bez zohlednutí třecí síly respektive koeficientu tření, protože na tom zrychlení přece závisí, jak moc bude zpomalováno třením.

2a)
PO DALŠÍ DRUHÉ ÚVAZE jsem si tedy řekl, že ta síla napínající lano je vlastně již obecně taková síla, v které jsou zohledněny všechny síly, kdy se bedna dala do pohybu, tedy kdy už se pohybuje zrychlením a překonala třecí sílu. Takže zadaný úhel, ani hmotnost vlastně vůbec nepotřebuji k výpočtu?

Pak jsem tedy vypočítal práci jednoduše ze vztahu W = F*s a zadal sílu již ze zadání; W = 200 N * 8 m = 1600 J


b)
no a b) jsem spočítal tak, že jsem zadal informace ze zadání, POKUD OVŠEM NENÍ DO BODU b) POTŘEBA PRÁCE, KTERÁ SE MÁ POČÍTAT JINÝM ZPŮSOBEM, NEŽ DRUHÝM???

Děkuji mnohokrát za vysvětlení

https://www.imgup.cz/images/2022/01/23/CCI_000045-1.jpg

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) DavidMath)

#2 23. 01. 2022 16:38

Mirek2
Příspěvky: 1195
 

Re: Tažení bedny po podložce

Ahoj, použil bych vztah

[mathjax]W=F\cdot s\cdot\cos\alpha[/mathjax]

Offline

 

#3 23. 01. 2022 20:18 — Editoval DavidMath (23. 01. 2022 20:22)

DavidMath
Místo: Zlín
Příspěvky: 386
Škola: UTB FT
Pozice: Student
Reputace:   
Web
 

Re: Tažení bedny po podložce

↑ Mirek2:

Aha, dobře. Už rozumím...
W = F*s*cos [mathjax]\alpha [/mathjax] = 200 N * 8 m * cos (25°) = 1450,1 J

no a do bodu b) poté dosazuji vlastně kterou hodnotu do vzorečku pro výkon?
P = W/t (dosadím tam vypočítanou práci z bodu a) a nebo tam dosazuji sílu, kterou byla krabice tažena lanem (sílu ze zadání 200 N)?

jsou tedy dvě možnosti: Dosadit do P = W/t, kdy dosadím vypočítanou práci z bodu a) P = 1450,1 / 60 s = 24,17 W

nebo dosadit do P = W/t hodnotu síly ze zadání? P = W/t => P = F*s/t = 200*8 / 60 = 26,67 W ???

Děkuji ;)

Offline

 

#4 23. 01. 2022 20:40

Mirek2
Příspěvky: 1195
 

Re: Tažení bedny po podložce

↑ DavidMath:

Výkon je definován jako podíl vykonané práce a času, správně je první možnost.

Vztah [mathjax]P = F\cdot s/t = F\cdot v[/mathjax] platí jen v případě, že síla působí ve směru pohybu.

Offline

 

#5 23. 01. 2022 22:46 — Editoval DavidMath (23. 01. 2022 23:04)

DavidMath
Místo: Zlín
Příspěvky: 386
Škola: UTB FT
Pozice: Student
Reputace:   
Web
 

Re: Tažení bedny po podložce

↑ Mirek2:

Děkuji moc :)


Jinak informace o hmotnosti bedny byla tedy "na zmátnutí" ? (Nepotřebná)?

* EDIT)

Aha, no zbytečná nebyla, protože já to napřed vlastně spočítal tak, že jsem z výslednice sil spočítal zrychlení soustavy a ze zrychlení soustavy jsem potom dosazením vypočítal samotnou práci. Takže asi jsou min. dva postupy - první vypočítat zrychlení soustavy a poté vypočítat práci dosazením do vzroce W = F.s = m.a.s a vyjde to +- stejně s rozdílem pár tisícin (jedné setiny).

Jinak se zeptám ještě rovnou, jak poznám, že v tomto případě vůbec nepotřebuji třecí sílu (koeficient tření) už jsem to víceméně zmiňoval hned na začátku, kdy jsem zvýraznil barvou i mou úvahu. Koeficient tření je již "ZAKOMPONOVÁN" v samotné tahové síle 200 N, a proto se pro zrychlení soustavy již nezohledňuje? :)
ÚVAHA ohledně tření, na které jsem se dotazoval, je důležitá celkově i pro pochopení, nejen pro počítání, neboť pokud je pochopen i princip, snadněji se poté aplikuje samotný výpočet ;)

Offline

 

#6 24. 01. 2022 19:01

Mirek2
Příspěvky: 1195
 

Re: Tažení bedny po podložce

↑ DavidMath:

Se třením zde nepočítáme - není zadán koeficient tření (třecí síla [mathjax]F_t=F_N \cdot f = mgf[/mathjax]).

Zadání úlohy rozumím tak, že bedna se pohybovala stálou rychlostí.
Zdá se mi, že by zadání mohlo být napsané o něco jasněji.

Offline

 

#7 24. 01. 2022 20:52

DavidMath
Místo: Zlín
Příspěvky: 386
Škola: UTB FT
Pozice: Student
Reputace:   
Web
 

Re: Tažení bedny po podložce

↑ Mirek2:

Ano, taky mě to mátlo, proto jsem se zeptal i během testu vyučující, jestli mám počítat i s nějakým koeficientem tření a nebo jej tam zapomněla úvést? Viz text VELKÝMI PÍSMENY v jednom z prvních příspěvků ;)


Děkuji ještě jednou moc za pomoc ;) pěkný den

Offline

 

#8 24. 01. 2022 23:57 Příspěvek uživatele DavidMath byl skryt uživatelem DavidMath. Důvod: Otázka není potřebná

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson