Forgómozgás feladatok

Válogass a tananyagok közül!

Összes tananyag csomagban!

A forgómozgás a testek tengely körüli forgását írja le. A körmozgásból már ismert mennyiségek mellett újdonságként megjelenik a forgatónyomaték, a tehetetlenségi nyomaték, a forgási energia és a perdület (forgó impulzus). A forgómozgás tanulmányozásával sok olyan fizikai jelenséget érthetünk meg, amelyek a mindennapi életünkben, a műszaki alkalmazásokban és a járművekben egyaránt jelen vannak. Jegyezzük meg, hogy az energia termelő gépek is úgy valósíthatóak meg hatékonyan, hogy a termelési folyamat periodikusan ismétlődő azaz ciklikus. Érthető, hogy az ilyen berendezések pontosabban önműködő gépek mindig tartalmaznak valamilyen forgómozgást végző alkatrészt ami az energia átalakítást ciklikusan ismétli. Ezt a fizika témakört a középiskola 10. osztályában oktatják. Íme néhány gyakorlati forgómozgás feladat.

forgómozgás

Feladat megoldás videók

1. Feladat

Egy lendkerék tömege 15 kg, sugara 10 cm. Szélső pontjainak sebessége 20 m/s. Számítsuk ki a lendkerék forgási energiáját és fordulatszámát!

2. Feladat

Súlytalan 1 m hosszú merev rúd végein 2 kg, ill. 2,5 kg tömegű pontszerű testek vannak rögzítve. A rúd a nagyobb tömegtől 0,25 m távolságban lévő, a rúdra merőleges tengely körül foroghat.

Mekkora a rendszer tehetetlenségi nyomatéka?

3. Feladat

Mekkora W munkavégzéssel lehet egy 5 kg tömegű, 10 cm sugarú tengelyénél csapágyazott tömör korong

a) fordulatszámát álló (nyugvó) helyzetből 4 1/s fordulatszámra megnövelni?

b) perdületét 0,4 kg m2/s -ról, 0,9 kg m2/s -ra növelni?

4. Feladat

Az ábrán látható testhez 10 cm sugarú korongot ragasztottunk. A korong tömege a testhez viszonyítva olyan kicsiny, hogy azt nem vesszük figyelembe (elhanyagoljuk). A korongra fonalat csévélünk, melynek szabad végére 200 g tömegű testet rögzítünk. A test nyugvó állapotból indulva 0,6 s alatt 72 cm utat tesz meg.

Mekkora a forgó test tehetettlenségi nyomatéka?

5. Feladat

Egy 30 személyes, 8 m magas vidámparki körhinta egyszerűsített felépítése a következő:

a 7 m hosszúságú lánc fel van függesztve 10 kg tömegű és 4 m hosszú keresztrúdra.
a lánc és az ülések tömegét nem vesszük figyelembe
a körhinta ülésein 40 kg -os gyermekek ülnek

6. Feladat

A lenti ábrán látható forgó mozgást végző rendszer kereszt rúdjain távolságban 2 db m = 0,25 kg tömegű testek vannak rögzítve. A rendszer 50 1/perc fordulatszámú forgó mozgást végez. A keresztrúdon lévő testeket ezután a forgástengelyhez közelebb húzza egy teleszkóp távolságra. Ennek az a következménye, hogy a fordulatszám megnő. Számítsuk ki a forgó rendszer új fordulatszámát! (A keresztrúd és a teleszkóp tömegét nem vesszük figyelembe.)