IV.7.2. Fișă de lucru - Echilibrul mecanic

📋 Fișă de lucru - Echilibrul mecanic

1. Scrie ce fel de mișcare (translație/rotație) au următoarele corpuri:

a) Sertar față de șine.

b) Mișcarea telegondolei față de cablu.

c) Deschiderea unui dop de sticlă PET.

d) Mișcarea Pământului în jurul propriei axe.

Rezolvare:

a) Mișcare de translație.

b) Mișcare de translație.

c) Mișcare de rotație.

d) Mișcare de rotație.

2.

a) Desenează un scripete mobil

b) Scrie legea scripetelui fix :

c) Scrie dezavantajul scripetelui mobil:

Rezolvare:

a)

b) R = F

c) Tragem de cablu în sus

3. Explică în ce fel de echilibru (stabil/instabil/indiferent) este următorul corp suspendat:

Rezolvare:

Corpul este în echilibru stabil deoarece centrul de greutate (C) al lui este sub punctul de susținere (S) pe aceeași verticală.

4. Cum putem face o roată să nu se rostogolească pe un plan înclinat? De ce?

Rezolvare:

Pe fundul roții se fixează un corp greu (de plumb) pentru a coborî centrul de greutate al roţii spre baza de sprijin. Astfel roata are o foarte mare stabilitate, încât învinge forța de atracție a Pământului care i-ar fi provocat rostogolirea pe planul înclinat.

5. Demonstrează dacă discul din figură, de rază R = 600 mm, este în echilibru de rotație sau nu:

Rezolvare:

Scriem datele problemei și calculăm brațele celor două forțe în metri:
R = 600 mm
F₁ = 400 N
F₂ = 200 N

Stabilim sensul de rotație al fiecărei forțe, dacă ar acționa singură:
Sens orar: F₁
Sens antiorar: F₂

Calculăm modulul momentului orar, respectiv antiorar:

Când | M_orar |= | M_antiorar |, spunem că discul este în echilibru de rotație.

6. Roberta acționează asupra unui clește de spart nuci cu o forță de 100 N, întâmpinând o rezistență din partea cojii de nucă de 800 N. Lungimea cleștelui de nuci este de 20 cm. Cât este distanța de la capătul unde se unesc pârghiile până la nucă? Desenează cleștele de spart nuci.

Rezolvare:

Desenăm cleștele de spart nuci

Notăm datele problemei:
F = 100 N
R = 800 N
OA = b_F = 20 cm = 0,2 m
OB = b_R = ?

Scriem legea pârghiei, scoatem necunoscuta și înlocuim datele problemei: