Feladat: 561. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: könnyű
Megoldó(k):  Lublóy László ,  Mezei Márta ,  Takács László 
Füzet: 1966/április, 186 - 187. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Erők forgatónyomatéka, Összetartó erők eredője, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1965/december: 561. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

 
 

I. megoldás. Mivel az erők hatásvonalai egy pontban metszik egymást, az egyensúly feltétele az, hogy a korongra ható erők eredője 0 legyen. A korongra hat a súlya, a sík kényszerereje, amely merőleges a síkra, és a csukló miatt egy rúdirányú erő.
A komponensekre felírjuk az egyensúly egyenletét:
 
 


P1sin30+P2sin45-mg=0,P1cos30-P2cos45=0.
Ebből következik, hogy
P1+2P2=2mg;P13=P22;P1=2mg1+3;P2=322mg1+3.


Mivel mg=12  kp,P18,8  kpP210,8  kp.
 
 Mezei Márta (Esztergom, Dobó K. g. II. o. t.)
 

II. megoldás. Legyen a korong sugara r. Mivel a rendszer nyugalomban van, a forgatónyomatékok összege minden pontra vonatkoztatva 0. Felírom a forgatónyomatékot az A és B pontra.
mgrsin60-P2rsin105=0,mgrsin45-P1rsin105=0,  ígyP2=sin60sin75mg,P1=sin45sin75mg.

mg=12 kp alapján
P18,8kp,P210,8kp.

Lublóy László (Veszprém, Lovassy L. g. II. o. t.) dolgozata alapján.
 

III. megoldás. Tudjuk, hogy a korongra ható három erő eredője 0, tehát az erővektoroknak egy zárt sokszöget (háromszöget) kell adniuk. P1 és P2 kényszererő iránya ismert, mert a súrlódásmentes sík csak rá merőleges, a csuklós rúd csak a rúd irányával megegyező erőt tud továbbítani.
Tehát a háromszögből ismerünk egy oldalt (12 kp) és a rajta fekvő két szöget. Ilyen esetben a háromszög megszerkeszthető.
 
Takács László (Sopron, Széchenyi I. g. II. o. t.)