3 svar
773 visningar
rootsirott behöver inte mer hjälp
rootsirott 3 – Fd. Medlem
Postad: 16 okt 2021 13:47

Kraftmoment - spännkraften i en lina

Hej! Jag har suttit fast på denna uppgift länge nu och kommer ingen vart. Har försökt att lösa den flera gånger och detta är det senaste jag kommit med, vilket inte var rätt svar. Hjälp mig snälla från början för tror att jag kan ha gjort helt fel. 

(skriver uppgiften här också så det kan vara lättare att hitta i framtiden!)

"Bommen på en segelbåt fästs på masttoppen med en lina. Bommen väger 20 kg och är 2.4 m lång. Linan bildar en vinkel 22 grader med masten. Beräkna den kraft varmed linan håller uppe bommen (spännkraften)."

skye 13
Postad: 16 okt 2021 14:16

Bommen kommer att hållas upp av både masten och linan. Därför kan du inte ta krafterna i y-led direkt från linan och ignorera masten. Det du istället kan göra är att ta ut momentet i punken som bommen går ut från masten. Ställ upp den ekvationen så kan du direkt lösa ut F. 

SeriousCephalopod 2696
Postad: 16 okt 2021 14:23 Redigerad: 16 okt 2021 14:27

Vilket läromedel är det här från?

Problemet från min sida är att om man inte har varit på en segelbåt och vet hur bommen är fäst till masten så har man ju ingen chans att forma en rimlig gissning om vilka krafter som verkar vid infästningen. Det är inte kritiskt, man köra på med matematiken men man bör ju i mina ögon förstå innan man kan räkna.

Jag tänker inflika lite kommentarer på en boms mekanik. Du kan hoppa över detta och gå ner till diskussionen under strecket. Bommen är fäst till seglet med en slags mekanisk länk (tänk ett gångjärn) som i bilden nedan är utmarkerad med (3)

Denna länk kallas på engelska för en 'gooseneck'  (eller 'swivel') och kommer från att nacken hos en gås kan vrida sig höger/vänster och upp/ner. Tittar vi på en faktisk sådan länk så ser den ut såhär

Poängen är att denna länk bär en del av bommens vikt dvs verkar med en kraft på bommen.


Konsekvensen är att vi har en tredje kraft vid masten som för oss inledningvis är okänd men den bör peka snett åt höger.

Då vi har två okända krafter så kan vi inte bestämma dem med kraftjämvikt (kraftsumma) utan måste använda momentjämvikt.

Metoden är då som skye hunnit skriva att ta länken mellan bom och mast som momentpunkt och beräkna ut momenten hos spännkraft och tyngdkraft relativt denna punkt. Avstår från att skriva ut beräkningen tills vidare. 

SaintVenant 3935
Postad: 17 okt 2021 03:07 Redigerad: 17 okt 2021 03:11

TS har redan tagit moment kring punkten där bommen sitter fäst i masten. Det är för uppgiftens lösning skull fullständigt irrelevant vilka krafter som verkar i den punkten som momentjämvikt beräknas kring.

Många läroböcker ritar en dylik bild som nedan för att göra det än tydligare hur ointressant det är:

Felen i dennes lösning var flera. Bland annat att kraften denne kallar FSF_S skulle ha samma hävarm till momentpunkten som tyngdkraften mgmg. Rättas detta till och om TS inser att FSF_S är en vertikal komposant till FlinaF_{lina} är uppgiften löst.

Svara
Close