Question

1. Człowiek trzyma w dłoni przy wyciągniętym poziomo przedramieniu przedmiot o masie 5 kg, odległość od środka dłoni do osi obrotu w łokciu wynosi 32cm. Mięsień przyczepiony jest w odległości 4cm od osi obrotu. Jak wielką siłą działa mięsień?

2. Do wyciągania wody ze studni człowiek korzysta z kołowrotu, korba kołowrotu ma długość 50cm a średnica walca wynosi 24 cm. Siłą o jakiej wartości działał człowiek wyciągając z głębokości 10cm wiadro z wodą o łącznej masie 10kg. Jaką pracę wykonał? Ile razy musiał obrócić korbą?

Answer 1

1. dane

m= 5kg

r1= 32cm

r2=4cm

szukane

F2=?

rozwiązanie:

F1= m*g

F1= 5kg* 10N/kg

F1= 50N

 

F1*r1= r2*F2

F2= F1*r1/r2

F2= 50N*32cm/4cm

F2= 400N

Odp.: Mięsień działa z siłą 400N

 

2.

dane:

r1= 50cm

r2= 24cm

h=10cm

m= 10kg

szukane:

W=?

F1=?

 

rozwiązanie:

F2= mg

F2= 10kg*10N/kg= 100N

F1*r1= F2*r2

F1= F2*r2/r1

F1= 100N*24cm/50cm

F1=48N

W= F*h

W= 100N *0,1m

W= 10J

Trzecie pytanie - niestety nie wiem.

 

Odp.: Człowiek działał siłą o wartości 48N i wykonał pracę 40J.

 

Answer 2

Zad 1.

Siała nacisku na dłoń wynosi:

 

 

Korzystamy z prawa dzwigni:

Po przeksztalceniu i podstawieniu do wzoru otrzymujemy:

 

 

Zad 2.

Korzystamy ze wzoru na prace:

Gdzie 

Po podstawieniu do wzoru:

 

 

Teraz korzystamy z prawa dźwigni:

Pierwszym ramieniem jest promien walca, a drugim korba.

 

Po przekształceniu, podstawieniu i wyliczeniu otrzymujemy:

 

Musiał obrócic korbą mniej niż jeden raz.