8. разред, Општинско 2016, 1. задатак

Задатак и званично решење комисије можете учитати овде.

Формулација задатка је непотпуна, а величине нађене у решењу нису величине које су тражене у задатку. Нека су \(\vec{F}_1\) и \(\vec{F}_2\) тражене силе којима терет делује на полуге 1 (хоризонтална полуга) и 2 (коса полуга). Из услова равнотеже терета се добија \(m\vec{g}=\vec{F}_1+\vec{F}_2\). Одатле је могуће одредити једино векторски збир ових сила, а не и ове силе појединачно. За даље решавање задатка било би неопходно да се у тексту да информација о масама полуга и типу везе полуга са зидом и њихове међусобне везе.

Да бисмо анализирали описани систем, поделимо га на 4 дела, као што је приказано на слици (a). Део 1 је хоризонтална полуга, део 2 коса полуга, део 3 терет и део 4 спој полуга и терета. На слици су приказане силе које делују на сваки од ових делова система. На део система 1 делују силе приказане на слици (b), при чему је \(\vec{N_1}\) сила којом полуга 1 интерагује са зидом, а сила \(\vec{T}_1\) са делом 4 система (то је дакле сила затезања или притиска полуге 1). Правци деловања тих сила нису унапред познати. Уколико је штап лак (занемарљиве масе) и ако је веза са зидом таква да је момент силе \(\vec{N_1}\) у односу на тачку \(O_1\) једнак нули (таква веза се назива зглобна веза), следи из услова равнотеже дела 1 система да је и момент силе \(\vec{T}_1\) у односу на тачку \(O_1\) једнак нули. Одатле следи да сила \(T_1\) делује у правцу полуге 1. Под аналогним претпоставкама, из услова равнотеже дела 2 система (приказано на слици c), следи да и сила \(T_2\) делује у правцу полуге 2. Из услова равнотеже дела 3 система следи \(m\vec{g}+\vec{T}=0\) (слика d). Из услова равнотеже дела 4 система (слика е) следи \(\vec{T}_2=-\vec{T}-\vec{T}_1\). Имајући у виду да је \(T=mg\), из троугла сила приказаног на слици (f) се добија да је \(T_1=\frac{mg}{\sqrt{3}}\) и \(T_2=\frac{2mg}{\sqrt{3}}\).

Дакле, у званичном решењу комисије одређени су интензитети сила затезања/притиска у полугама (а не силе којима терет делује на полуге које су тражене у формулацији задатка) и то под следећим претпоставкама:
- полуге су лаке (занемарљиве масе), што није било наведено у формулацији задатка;
- везе полуга са зидом су зглобне;
- полуге су круте.

Овај унос је објављен под Некатегоризовано. Забележите сталну везу.

Затворено за коментаре.