AI a 7-12. osztályban (fizika, dig kultúra) és a középiskolában

17. Nehézségi erő, súly, súlytalanság, rugóerő

17. Nehézségi erő

⚖️ Nehézségi erő

A nehézségi erő (más néven gravitációs erő) az az erő, amellyel a Föld (vagy más égitest) vonzza a testeket. Kiszámítása:

F=m⋅g

m: a test tömege (kg)

g: a gravitációs gyorsulás (Földön kb. 9,81 m/s²)

    Feladatok 
    Forrás:
    🌍 Nehézségi erő (20, 56, 57, 60, 61, 80, 84, 99, 108)

20.

Egy test nyugalomban van vízszintes felületen. Mekkora a nyomóerő?

Válasz: B) Egyenlő a test súlyával.

Indoklás: Ha nincs gyorsulás, a nyomóerő kiegyenlíti a súlyt.

56.

Lejtőn álló testre oldalirányú erőt fejtünk ki. Melyik ábra mutatja helyesen a tapadási erő irányát?

  • A lejtőn álló testre hat:

    • A gravitációs erő (lefelé, függőlegesen)

    • A lejtő által kifejtett nyomóerő (merőleges a lejtőre)

    • Az F erő (a lejtőre merőleges, oldalirányú)

    • A tapadási súrlódási erő (a lejtő mentén, az elmozdulást akadályozza meg)

Mivel az F erő oldalirányban próbálja elmozdítani a testet a lejtő síkjára merőleges irányban, ez a testet a lejtő mentén lefelé mozdítaná el (a lejtőn való lecsúszást okozva). A tapadási súrlódási erő tehát ennek ellen hat, azaz a lejtő mentén felfelé irányul.

Válasz: B) A B) ábra. 

Indoklás: A tapadási erő a mozgást akadályozza, azaz az F erővel ellentétes irányú.

57.

Egy gyorsuló kiskocsira fektetett téglát húzunk. Melyik erő gyorsítja a kiskocsit? 

Válasz: C) A tégla és a kiskocsi közötti súrlódási erő.

Indoklás: Az F erő csak a téglát húzza, nem közvetlenül a kiskocsit. A téglát viszont a kiskocsin húzzuk, így a tégla tapadási súrlódási erőt fejt ki a kiskocsira. Ez az egyetlen vízszintes erő, ami a kiskocsira hat, és ez okozza a gyorsulását.

60.

Egy szupravezető fölött lebegő mágnesre hat a gravitáció és egy mágneses erő. Miért nem alkotnak ezek erő–ellenerő párt? 

Válasz: B) Mert a két erő hatásvonala nem esik egybe.

Indoklás: Newton III. törvénye szerint az ellenerők azonos hatásvonalon hatnak.

61.

Kétméteres falat építünk egyforma téglákból. Mikor nagyobb az alapra ható nyomás: ha a fal egy vagy két tégla szélességű?

Válasz: C) Egyik esetben sem, a nyomás ugyanakkora.

Indoklás: A fal magassága azonos, tehát a súlyosztás (nyomás = erő / felület) nem változik. Kétszeres tömeghez kétszeres alapterület tartozik → a nyomás változatlan.


80.

Mekkora a vályú nyomóereje a testre a pálya alján? 


Válasz: C) Fny > G

Indoklás: A test gyorsul, így a nyomóerő nagyobb, mint a súly.

84.

Mekkora erővel nyomja a C korong a B korongot? 

Válasz: C) 120 N 

Indoklás: Az ellenerő Newton III. törvénye szerint mindig két test közötti kölcsönhatás eredménye. 

A C korongot a B korong nyomja 120 N lefelé ható erővel, tehát a C korong 120 N erővel nyomja felfelé a B korongot. Ez az erő–ellenerő pár.

99.

Melyik pohár nyomja jobban az asztalt?

Válasz: B) A "B" jelű pohár.

Indoklás: A lesüllyedt golyó teljes súlya a poharat terheli.

108.

Melyik esetben terheljük jobban a lámpát tartó kötelet?

Válasz: B) Ha kevésbé mélyen lóg be.

Indoklás: 

A lámpa súlyát a kötelek tartják meg. Ha a lámpa mélyebben lóg, a kötelek meredekebbek. Ilyenkor kisebb erő is elég a kötelekben.

Ha viszont a lámpa kevésbé lóg be, a kötelek laposabbak, inkább oldalirányban húznak. Ahhoz, hogy ugyanazt a függőleges tartóerőt biztosítsák, nagyobb erőre van szükség bennük. Ezért a kötelek jobban feszülnek.

Vissza