8. razred, Opštinsko 2016, 1. zadatak

Zadatak i zvanično rešenje komisije možete učitati ovde.

Formulacija zadatka je nepotpuna, a veličine nađene u rešenju nisu veličine koje su tražene u zadatku. Neka su \(\vec{F}_1\) i \(\vec{F}_2\) tražene sile kojima teret deluje na poluge 1 (horizontalna poluga) i 2 (kosa poluga). Iz uslova ravnoteže tereta se dobija \(m\vec{g}=\vec{F}_1+\vec{F}_2\). Odatle je moguće odrediti jedino vektorski zbir ovih sila, a ne i ove sile pojedinačno. Za dalje rešavanje zadatka bilo bi neophodno da se u tekstu da informacija o masama poluga i tipu veze poluga sa zidom i njihove međusobne veze.

Da bismo analizirali opisani sistem, podelimo ga na 4 dela, kao što je prikazano na slici (a). Deo 1 je horizontalna poluga, deo 2 kosa poluga, deo 3 teret i deo 4 spoj poluga i tereta. Na slici su prikazane sile koje deluju na svaki od ovih delova sistema. Na deo sistema 1 deluju sile prikazane na slici (b), pri čemu je \(\vec{N_1}\) sila kojom poluga 1 interaguje sa zidom, a sila \(\vec{T}_1\) sa delom 4 sistema (to je dakle sila zatezanja ili pritiska poluge 1). Pravci delovanja tih sila nisu unapred poznati. Ukoliko je štap lak (zanemarljive mase) i ako je veza sa zidom takva da je moment sile \(\vec{N_1}\) u odnosu na tačku \(O_1\) jednak nuli (takva veza se naziva zglobna veza), sledi iz uslova ravnoteže dela 1 sistema da je i moment sile \(\vec{T}_1\) u odnosu na tačku \(O_1\) jednak nuli. Odatle sledi da sila \(T_1\) deluje u pravcu poluge 1. Pod analognim pretpostavkama, iz uslova ravnoteže dela 2 sistema (prikazano na slici c), sledi da i sila \(T_2\) deluje u pravcu poluge 2. Iz uslova ravnoteže dela 3 sistema sledi \(m\vec{g}+\vec{T}=0\) (slika d). Iz uslova ravnoteže dela 4 sistema (slika e) sledi \(\vec{T}_2=-\vec{T}-\vec{T}_1\). Imajući u vidu da je \(T=mg\), iz trougla sila prikazanog na slici (f) se dobija da je \(T_1=\frac{mg}{\sqrt{3}}\) i \(T_2=\frac{2mg}{\sqrt{3}}\).

Dakle, u zvaničnom rešenju komisije određeni su intenziteti sila zatezanja/pritiska u polugama (a ne sile kojima teret deluje na poluge koje su tražene u formulaciji zadatka) i to pod sledećim pretpostavkama:
- poluge su lake (zanemarljive mase), što nije bilo navedeno u formulaciji zadatka;
- veze poluga sa zidom su zglobne;
- poluge su krute.

Ovaj unos je objavljen pod Nekategorizovano. Zabeležite stalnu vezu.

Zatvoreno za komentare.