19. Rugóerő

🌀 Rugóerő

10, 18, 22, 41, 53, 55, 58, 81, 88, 102, 104

10.

Egy rugós erőmérővel mérjük egy test súlyát. Mi történik, ha a rugó megnyúlása kétszeresére nő?

Válasz: C) A mért erő is kétszeresére nő.

Indoklás: Hooke törvénye szerint F=D⋅Δl tehát a megnyúlás arányos az erővel.

18.

Egy rugós erőmérővel mérjük egy test súlyát. Mi történik, ha a rugóállandó kétszeresére nő?

Válasz: A) A rugó megnyúlása feleződik.

Indoklás: Ugyanakkora erő mellett a megnyúlás Δl=F/D, tehát ha D nő, a megnyúlás csökken.

22.

Egy rugós erőmérővel mérjük egy test súlyát. Mi történik, ha a rugó hossza megváltozik, de a rugóállandó nem?

Válasz: C) A mért erő nem változik.

Indoklás: A rugóerő csak a megnyúlástól és a rugóállandótól függ, nem a rugó eredeti hosszától.

41.

Két különböző rugót sorba kapcsolunk. Melyik nyúlik meg jobban?

Válasz: A) A kisebb rugóállandójú rugó.

Indoklás: Azonos erő hat rájuk, de a kisebb D értékű rugó jobban megnyúlik.

53.

Három összekapcsolt rugós erőmérő vízszintes asztalon, két végükön 20 dkg-os testekkel terhelve. Mekkora erőket mutatnak?

Válasz: B) F1 = 2 N, F2 = 2 N, F3 = 2 N.

Indoklás: A rendszer szimmetrikus, az erőmérők egyforma erőt mérnek: 

F=m⋅g=0,2⋅10=2 N

55.

Két azonos rugót húzunk meg: egyszer sorosan (A), egyszer párhuzamosan (B). Melyik esetben kell nagyobb erőt kifejteni?

Válasz: A) Az "A" esetben.

Indoklás: Soros kapcsolásnál a teljes megnyúlás összeadódik, az erő nem oszlik meg → nagyobb erő kell.

58.

Mi a rugóállandó mértékegysége SI alapegységekben?

Válasz: 

Indoklás: A rugóerő képlete: F=D⋅Δl

81.

Egy rugót további 2 cm-rel megnyújtunk. Hogyan változik a rugóállandó?

Válasz: C) A rugóállandó nem változik.

Indoklás: Az ideális rugó rugóállandója állandó, nem függ a megnyúlás mértékétől.

88.

Felfelé gyorsuló liftben két egymás alá akasztott rugó. Melyik nyúlik meg jobban? 

Válasz: B) A felső rugó.

Indoklás: A felső rugó tartja az alsót is → nagyobb erő hat rá → jobban megnyúlik.

102.

Mekkora erővel kell tartani a G súlyú testet az ábrán látható csigarendszerben? 

Válasz: A) F = G/2

Indoklás: Két kötélszár tartja a testet → az erő fele a súlynak.

104.

Feladat: Mekkora erő terheli a csiga felfüggesztését 5 kg-os teher esetén?

Válasz: C) Kb. 100 N

Indoklás: A csiga felfüggesztését az a függőleges erő terheli, amely a teher súlyából adódik.

🧮 Számítás lépései:

• A teher tömege: m=5 kg

• A gravitációs gyorsulás: g=9,81 m/s2

• A súlyerő (teher által kifejtett erő): F=m⋅g=5⋅9,81=49,05 N

Ha a csiga egy fix ponton van felfüggesztve, és csak egy kötélág tartja a terhet, akkor a felfüggesztést terhelő erő megegyezik a teher súlyával: kb. 49 N.

Viszont ha a csiga mozgó (pl. emeléshez használt), és a kötél két ága tartja a terhet, akkor a felfüggesztést terhelő erő a kötél mindkét ágában fellépő feszítőerő összege, azaz kétszerese a teher súlyának: