Όταν στρίβει η βίδα

Η απόσταση (βήμα) ανάμεσα σε δυο διαδοχικές σπείρες μιας βίδας ή δεξιόστροφου κοχλία είναι s = 2mm. Το κεφάλι της έχει ακτίνα R = 10mm και έχει μάζα Μ = 20g και σχήμα κανονικού εξαγωνικού πρίσματος. Το κυλινδρικό σώμα της βίδας έχει ακτίνα r = 6mm και μάζα  m = 80g. Με τη βοήθεια ενός γερμανικού κλειδιού, εφαρμόζουμε στο κεφάλι ζεύγος δυνάμεων, μέτρου F1 = F2 = F, όπως στο σχήμα. Καθώς βιδώνουμε οριζόντια, σταθερή δύναμη αντίστασης, μέτρου Fαντ = 2N ασκείται κατά μήκος του άξονα περιστροφής xx΄, ενώ η βίδα εισχωρεί στην υποδοχή της, με γωνιακή ταχύτητα μέτρου ω = 2 rad/s. Θεωρείστε ότι σε κάθε στροφή η βίδα προχωράει κατά βήμα s.
α) Αν βιδώνουμε με σταθερή γωνιακή ταχύτητα ποιο θα είναι το μέτρο υ της σταθερής ταχύτητας, που θα προχωράει η βίδα;

Συνέχεια (Word)

Συνέχεια(Pdf)

(Visited 525 times, 1 visits today)
Subscribe
Ειδοποίηση για
14 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Γιάννης Κυριακόπουλος
Editor

Πολύ πρωτότυπη Ανδρέα.

Μια βίδα έχει ένα τριγωνικό ανάπτυγμα. Αν κόψουμε χαρτόνι σε σχήμα ορθογωνίου τριγώνου και το τυλίξουμε προκύπτει βίδα.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Editor

Ο λόγος των δυνάμεων είναι ίσος με τον λόγο υποτείνουσας/μικρή πλευρά.

Θανάσης Βλάχος
11 μήνες πριν

Καλησπέρα Ανδρέα, και φίλοι της ιστοσελίδας. Θα ήθελα να προσθέσω μια προσωπική μου άποψη σχετικά με τις βίδες. Θεωρώ ότι δεν μπορούμε να παράξουμε ένα ζεύγος δυνάμεων με ένα κλειδί γερμανικό, γαλλικό, ή πολύγωνο, εφόσον το πιέζουμε με το ένα χέρι, δηλαδή εφαρμόζουμε μία δύναμη. Βέβαια υπάρχει και δεύτερη δύναμη, αλλά δημιουργείται στο περικόχλιο ως αντιδρώσα δύναμη η οποία δυστυχώς καταπονεί το σπείρωμα μονόπαντα. Όμως αν τοποθετήσουμε στο κεφάλι της βίδας ένα καρυδάκι με προέκταση μεγάλου μήκους, και μια μανέλα (απλή ή με καστάνια) στην οποία ασκούμε δύο ίσες και αντίθετες δυνάμεις με τα δυό μας χέρια, τότε πράγματι ασκείται ζεύγος δυνάμεων στο κεφάλι της βίδας, και το σπείρωμα καταπονείται ομοιόμορφα.

Θανάσης Βλάχος
11 μήνες πριν

Ανδρέα, βλέπω στο σχήμα που επισυνάπτεις, ότι στον γαλάζιο βραχίονα του γερμανικού κλειδιού, ασκείται μια πράσινη δύναμη όχι κάθετη (στο βραχίονα) αλλά λοξά. Μα έτσι θα γλιστρήσει το κλειδί, και θα φύγει από την τετράγωνη βίδα. Αυτό δεν το προβλέπει το I.P. ; Δεύτερον και πιο σημαντικό. Δες το κλειδί του σχήματός σου ως μοχλό πρώτου είδους (υπομόχλιο ενδιάμεσα), ή δεύτερου είδους (φορτίο ενδιάμεσα). Είναι ποτέ δυνατόν η δύναμη του φορτίου να είναι ίση με την δύναμη που δέχεται το υπομόχλιο; Όχι, γνωρίζω από το γυμνάσιο ότι το άθροισμα των δυνάμεων στα δύο άκρα ενός μοχλού είναι ίσο με την δύναμη αυτού που βρίσκεται ενδιάμεσα, φορτίο ή υπομόχλιο ή κινητήρια δύναμη αν πρόκειται για μοχλό τρίτου είδους. Άρα, κι εδώ αποτυγχάνει το I.P.  Όσο για τους μάστορες χρησιμοποιούν όλα τα κλειδιά, αλλά μη νομίζεις ότι πάντα κάνουν κάτι με τον καλύτερο δυνατό τρόπο, ή ότι πάντα κατανοούν απόλυτα αυτό που κάνουν!

Αποστόλης Παπάζογλου
Editor

Καλημέρα Ανδρέα. Πολύ όμορφο θέμα. Αγνοούσα ότι μπορούμε να φτιάξουμε βίδα, με τον τρόπο που περιγράφει ο Γιάννης. Εντυπωσιακό! Ας ελπίσουμε ότι με τον επιβεβλημένο κατ’ οίκον περιορισμό μας, δεν θα μας στρίψει καμιά βίδα…

Παντελεήμων Παπαδάκης
Editor

Καλημέρα Ανδρέα.

Ομολογώ πως με ΄΄βίδωσες΄΄ με το ωραίο θέμα σε πολυχρησιμοποιούμενο στη πράξη μοντέλο.

Τι εννοώ ; Στο γ) ερώτημα μιλάς για ΄΄αμελητέα τριβή΄΄ και δίνεις δύναμη αντίστασης στην εκφώνηση.

Σκέφτομαι λοιπόν, … τη βίδα τη βιδώνουμε σε οπή με έτοιμα τα ΄΄πάσα΄΄ υποδοχής των αντίστοιχων της βίδας. Αφού δεν υπάρχει τριβή μεταξύ των πάσων κατά το βίδωμα από πού προέρχεται η αντίσταση; Με τη ροπή που ασκούμε δεν θα έπρεπε η βίδα να προχωρά στο ελικοειδή δρόμο της χωρίς αντίσταση;

Ίσως έχω τεχνική άγνοια του φαινομένου και ζητώ κατανόηση και επιείκεια.

Να είσαι καλά και κράτα γερά την άμυνα στον αόρατο εχθρό.