1. Yhden johteen varassa kulkevaan hissiin kohdistuu 5000 N:n painovoima. Hissiä puristetaan johdetta vasten 1500 N:n voimalla. Kitkakerroin on 0,2. Kuinka suuri voima tarvitaan nostamaan hissiä?
2. 1000 kg:n kuormaa vedetään tasaisella nopeudella 0,25 m/s. Laske tarvittava teho kun kitkakerroin on 0,6.
3. Varoventtiili avautuu kun siihen vaikuttaa 1,5 Mpa:n paine. Kuinka suuri pitää ventiiliin vaikuttavan vastavoiman olla, kun sen halkaisija on 20 mm?
2. 1000 kg:n kuormaa vedetään tasaisella nopeudella 0,25 m/s. Laske tarvittava teho kun kitkakerroin on 0,6.
3. Varoventtiili avautuu kun siihen vaikuttaa 1,5 Mpa:n paine. Kuinka suuri pitää ventiiliin vaikuttavan vastavoiman olla, kun sen halkaisija on 20 mm?
Vastaukset 2
Vanhimmat
1.
jos hissi liikkuu ylöspäin tai on staattinen, sen liikeyhtälö on
F F_u - G = ma | F_u = 0,2*1500 N, G = 5000 N
missä F on hissiin vaikuttava ulkoinen voima, F_u on kitkavoima ja G on hissin painovoima. m on systeemin massa ja a kiihtyvyys.
F = ma G - F_u,
koska ma >= 0,
F >= 5000 N - 300 N = 4700 N
muuten tullaan ryminällä
2.
kuorman liikeyhtälö on
F - F_u = 0
F - uG = 0
missä vetävä voima F on
F = 0,6 * 1000 kg * 9,81 m/s^2 = 5886 N
Tehoa ei enää tarvita vakionopeuden ollessa kyseessä, koska hetkellisen tehon määritelmä on
P(t) = dE/dt. Jos oltaisiin tehty käyrä ajan funktiona kuorman liike-energian muutoksesta, kun se kiihdytetään nopeuteen 0,25 m/s, nähtäisiin tehohuiput ja keskimääräinen teho.
Kolmonen hämää liikaa, esitä tarkemmin tehtävä.
3. Haetaanko tässä venttiilin jouselta vaadittavaa vastavoimaa? Kitkoja ei huomioida.
Pintaan vaikuttava paine aiheuttaa voiman:
F = p A
jossa
p on paine
A on pinta-ala
Toisaalta
A = pii r^2 = pii d^2/4
jossa
r on säde
d on halkaisija
Joten voimalle saadaan yhtälö:
F = p pii d^2 / 4
Numeroarvot sijoittamalla saadaan jotain.