cívka

[chb]

co tak takováto snadná úloha

klasická mechanika, rovina, žádné náledí, žádný skrytý problém, nicméně obrázky jsou ilustrační - nesnažte se je měřit a něco z toho odvozovat
cívka je jen cívka rozměrově podobná kresbě, kolo je klasické mechanické kolo už ale vybavené přehazovačkou.
.

civka01.jpg (11.06 KiB) Zobrazeno 1582 x

a úkloly
kterým směrem se daný předmět posune, když zatáhnu za upevněný červený provaz ve směru šipky ?
doprava - doleva - nebo ???

a)

b)

c)

--------------------
výsledek sem zatím nepište, raději do SZ nebo počkejte na řešení ... ať mají prostor i ostatní

[jean]

No, stavím sa, že to bude zas opačne, ako si ja myslím

[prochaska]

Ok, vyloučil jsi náledí, ale můžu počítat s tím, že koeficient tření má konečnou velikost?

[nellospeed]

nás učili na elektroprůmyslovce, že cívka jako dívka napřed napětí potom proud

[Dawe]

Jen napovim, ze pro uhlovou rychlost rotace civky kolem jejiho stredu plati pri odvalovani bez prokluzu fakt, ze je stejna jako uhlova rychlost civky kolem polu pohybu.

[bobik]

Píše sice cívka, ale pozor, ten provaz není na ní navinutý, ale upevněný v dané místě.

[Dawe]

bobik> na tom nezalezi.

[jean]

Ak je to pružinový drôt, tak záleží

[bobik]

Aha, žádné náledí, takže prokluz je vyloučen.

[Dawe]

Ak je to pružinový drôt, tak záleží

Jeane, tohle je typicky kinematicka uloha. Sily, nedejboze pretvoreni, bych do toho vubec netahal

chb> u tech civek je potreba oznacit kde se nachazi podlozka, cili kde se odehrava valeni. U jizdniho kola (mechanismu) by zas bylo dobre definovat odkud tahas, jestli tahas stojice na zemi, nebo sedice na kole. Ne ze by to melo kvalitativne vliv na vysledek, ale pro uplnost zadani ,pripadne pro kvantitativni vyhodnoceni se to hodi.

[bobik]

Při zatažení nějaký síly vznikají. Tedy je to dynamická úloha. Ale jestliže je provaz připevněn a ne navinut, tak pro výsledek je to jedno.

[chb]

trochu upřesním zadání
kterým směrem se daný předmět pohne, když zatáhnu za namotaný/upevněný červený provaz ve směru šipky ?

... prostě co se bude dít, když začnu tahat

leží to na zemí a triviální situace, žádné struny, žádné nelogické rychlosti či síly - prostě situace, kterou dokážete v případě chuti odzkoušet i doma.

---------------
Prochazka - zatím jediný kdo to pochopil

[Dawe]

...Prochazka - zatím jediný kdo to pochopil

Napisu jak si myslim ze se budou pohybovat civky:

"Zadne naledi" si prekladam jako podminky zarucujici valeni a nikoliv smykani.
A protoze otazka je JAK se bude hybat a nikoliv KDY se zacne hybat, volim kinematicke reseni. Cervenou sipku a samotne zatazeni predepisuju jako vektor rychlosti bodu na civce, v kterem je upnuty provazek.

Odpoved: Civka se bude kotalet vzdy ve smeru zatahnuti.
Jelikoz neni porad uplne zrejme, kde je podlozka, po ktere se civka vali (tzv. pevna polodie), uvazuju dva pripady:

• Civka se vali po podlaze. Cili valeni se odehrava na velkem prumeru civky.
  V pripade, ze taham pod stredem civky, civka jako celek se zacne pohybovat vetsi rychlosti nez je rychlost, kterou taham. Provazek se bude namotavat na civku, volna cast provazku se bude zkracovat, provazek bude natazeny.
  V pripade, ze taham nad stredem civky, civka jako celek se bude pohybovat pomaleji nez je rychlost kterou taham. Provazek se bude odmotavat a volna cast provazu se bude prodluzovat, provazek bude proveseny.
• Civka se vali po kladine. Cili valeni se odehrava na malem prumeru civky. Obdoba toho vlaku a kola s okolkem na koleji.
  V pripade ze taham nad stredem civky, plati totez jako v pripade valeni po podlaze.
  V pripade ze taham pod stredem civky, civka se pohybovat valenim nebude vubec. Tam by muselo nastat smykani alias naledi --> statika ci dynamika.

[Dawe]

U toho bicyklu bude vysledny pohyb nejspis zaviset na celkovem prevodu.
Mam za to, ze v realu pojede vetsina kol dozadu, v souladu se silou na klice slapatka.

Tady uz se mi, pro zjednoduseni, zda rozumne uvazovat o silach. Castecne uvolneni viz obr.

• V pripade prevodu "prilis do rychla" se pusobenim vnejsi sily na kliku slapatka nemuze vyvodit dostatecna trakcni sila na zadnim kole a bicykl pojede dozadu, souhlasne s vektorem sily kliky slapatka. Ft<Fk
  Klika slapatek s pastorkem se bude otacet proti smeru hod. rucicek vuci ramu bicyklu.
  V pripade retezoveho prevodoveho pomeru 1 (r2=r3) pujde o analogii prikladu s civkou a provazkem privazanym pod stredem. Polomer kola R2 by odpovidal velkemu polomeru civky, polomer kliky rk by odpovidal malemu polomeru civky.
  
• Pokud bude prevod "dostatcne do sily", vyvozena trakcni sila na zadnim kole bude vetsi nez sila na kliku slapatka a bicykl pojede dopredu. Ft>Fk
  Klika slapatek se bude otacet po smeru hodinovych rucicek vuci ramu bicyklu. Podmineno pasivnimi odpory

[chb]

řešení
správná odpověď je
pro a) cívka se pohne doprava, provázek se odmotává
pro b) se také pohne doprava - řekněme obtížněji, neb se provázek namotává, pohyb bude rychlejší

pro c) - zde nejde jednoznačně odpovědět, protože to záleží na zvoleném převodu (proto v otázce byla zmíněna přehazovačka)

konec šlapky se pohybuje po cykloidě
.

cyklo03.jpg (11.12 KiB) Zobrazeno 1074 x

pokud je navolen těžký převod, je tvar cykloidy takovýto - v tomto případě se kolo pohne doleva ve směru tahu (obdoba pohybu b) )
.

cyklo01.jpg (5.76 KiB) Zobrazeno 1074 x

pokud je navolen hodně lehký převod, bude tvar cykloidy - (v dolní úvrati se za jízdy šlapka pohybuje pomaleji než terén pod kolem)
pak se kolo pohne doprava
.

cyklo02.jpg (6.53 KiB) Zobrazeno 1074 x

pro obdobu bych příklad b) musel upravit - cívku kutálet po kolejnici a provázek namotat na větší průměr
.