a)  Mekkora $F$ erő szükséges a nyugvó tégla megmozdításához?

$F_{\mathrm{h}}^{\mathrm{min}}=16\ \mathrm{N}$

Adatok:

$m=2\ \mathrm{kg}$

$g=9,8\ \mathrm{\displaystyle \frac{m}{\ s^2}}$
 

a) A megmozdításhoz szükséges erő leolvasása:

2 pont

$$F_{\mathrm{h}}^{\mathrm{min}}=16\ \mathrm{N}$$

b)  Mekkora a tégla és az asztal között a tapadási súrlódási együttható értéke?

$\mu_0=0,82\approx 0,8$

b) A tapadási együttható meghatározása:

5 pont
(bontható)

$$\mu_0\cdot m\cdot g=F_{\mathrm{t}}^{\mathrm{max}}=F_{\mathrm{h}}^{\mathrm{min}}$$

$$\mu_0=\frac{16}{2\cdot 9,8}$$

$$\mu_0=0,82\approx 0,8$$

(A maximális tapadási erő azonosítása azzal a minimális erővel, amivel meg lehet mozdítani a téglát, 2 pontot ér, képlet + rendezés + számítás 1 + 1 + 1 pont.)

c)  Állapítsa meg a grafikonról leolvasott értékek alapján, hogy mekkora csúszási súrlódási erő hat a téglára a mozgása során!

$F_{\mathrm{s}}=F_{\mathrm{h}}-m\cdot a$

c) A csúszási súrlódási erő meghatározása:

5 pont
(bontható)

Pl. egy adatpont adatainak segítségével:

$$F_{\mathrm{h}}-F_{\mathrm{s}}=m\cdot a$$

$$F_{\mathrm{s}}=F_{\mathrm{h}}-m\cdot a$$

(képlet + rendezés + egy megfelelő adatpár leolvasása és behelyettesítése + számítás, 1 + 1 + 2 + 1 pont)

Vagy:

A súrlódási erő meghatározható a grafikon növekvő szakaszának meghosszabbításával visszafelé és az x‑tengellyel való metszéspont megkeresésével. Teozljes pontszám csak megfelelő indoklás esetén jár (pl. ez a pont a nulla gyorsulásh tartozó határesete a csúszó téglának). A vonal meghosszabbítása a grafikonon és a metszéspont leolvasása indoklás nélkül 3 pontot ér.

d)  Mekkora a csúszási súrlódási együttható?

$\mu =0,51\approx 0,5$

d) A csúszási súrlódási együttható meghatározása:

3 pont
(bontható)

$$\mu \cdot m\cdot g=F_{\mathrm{s}}$$

$$\mu =\frac{10}{2\cdot 9,8}$$

$$\mu =0,51\approx 0,5$$

(képlet + rendezés + számítás, 1 + 1 + 1 pont.)

e)  Mekkora $F$ erőre lenne szükség ahhoz, hogy a téglát $1\ \mathrm{\displaystyle \frac{m}{\ s^2}}$ gyorsulással mozgassuk?

$F_{\mathrm{h}}=12\ \mathrm{N}$

e) Az $\mathit{1}\ \displaystyle \frac{m}{s^{\mathit{2}}}$ gyorsuláshoz tartozó húzóerő meghatározása:

2 pont
(bontható)

$$F_{\mathrm{h}}=m\cdot a \cdot F_{\mathrm{s}}$$

$$F_{\mathrm{h}}=2\cdot 1+10$$

$$F_{\mathrm{h}}=12\ \mathrm{N}$$

(képlet + számítás, 1 + 1 pont)

f)  Miért nem valósult meg ez a gyorsulás a mérési sorozatban?

f) Annak megfelelő indoklása, hogy ez ebben az esetben miért nem valósul meg:

3 pont

Pl. Mivel a tapadás súrlódási erő maximuma nagyobb, mint $12\ \mathrm{N}$, a hasáb nem indul el.

Összesen: 20 pont