Állásszilárdság
Milyen probléma jelentkezett a pisai ferde torony építése során?
Milyen fizikai jelenségek figyelhetők meg az alábbi felvételen?
Miért veszélyes a széken billegni?
Mikor borul fel biztosan egy tárgy?
Mitől függ az, hogy milyen könnyen borul fel egy tárgy?
Útmutató az interaktív alkalmazás használatához
A (térgeometriailag szimmetrikusnak feltételezett) test alátámasztási
felülettel érintkező szélessége, illetve magassága 1 és 5 egység között változtatható.
A test tömegközéppontjának helye a szimmetria-középponton átmenő függőleges egyenes mentén 0-tól az aktuálisan választott magasságig eltolható. Az ábrán ennek koordinátáit mutatják a számok, ha a derékszögű koordinátarendszer y tengelye az említett egyenessel esik egybe, az x tengelye pedig az aktuális forgástengelyre merőlegesen az alátámasztási felületbe simul.
Tetszőlegesen választható meg a döntés szöge, azaz a szög, mellyel a testet – a halványabb szürke színnel megmaradó – eredeti egyensúlyi helyzetéből az alátámasztási felülettel érintkező éle, mint forgástengely körül elforgattuk.
Az ábra az animáció során és a kialakult egyensúlyi helyzetben folyamatosan mutatja a tömegközépponton átmenő függőleges egyenest.
1. feladat
Kezdd el vizsgálni a jelenséget!
a) A csúszkák segítségével adj tetszőleges szélességet és magasságot az animációban szereplő testnek!
A szög beállítását végző csúszka segítségével adj meg néhány olyan dőlésszöget – az alátámasztási felület és a test alaplapja között –, hogy a tömegközéppontot jelölő + jelen átmenő függőleges egyenes áthaladjon az eredeti alátámasztási felületen!
A gomb segítségével indítsd el az animációt, figyeld, mi történik!
b) Végezd most el néhány esetben a megfigyelést úgy, hogy az említett egyenes és a vízszintes felület metszéspontja az eredeti alátámasztási felületen kívül essék!
2. feladat
Adj egy állandó magasságot az ábrázolt testnek és a tömegközéppontja is maradjon ugyanaz a következő megfigyelés során! Ez utóbbinak jegyezd fel az y koordinátáját!
a) Egy tetszőleges szélesség megválasztása után a szög beállítását végző csúszka segítségével fordítsd addig a testet, amíg a függőleges szaggatott vonal épp metszi a test forgástengelyt jelentő élét!
Jegyezd fel az elfordítás szögét és a tömegközéppont y koordinátáját!
b) Ismételd meg az előzőeket további két szélesség esetén! Hogyan változott az elforgatás szöge és a tömegközéppont emelkedése?
3. feladat
A következő megfigyeléseknél legyen állandó a test szélessége és ugyanaz a tömegközéppontja, de most
a) A magasságának adj egymást követően három különböző értéket!
b) Végezd el az előző feladat szerinti megfigyeléseket, számításokat!
4. feladat
Végül állíts be állandó szélességet és magasságot a testnek és a tömegközéppontját rögzítsd egymás után három különböző magasságban.
Ismételd meg a megfigyeléseket, méréseket az előzőek szerint!