Araç Devrilme Koşulu ve Yol Eğimi Problemi
Yayınlanma:
5. Şekil 1 ve Şekil 2 üzerinden bir otomotiv mühendisi, büyük bir yük taşıtının tasarımını yaparken aracın yüksekliğini, genişliğinin yarısının karesi ile genişliğinin yarısının pozitif farkının 4 m fazlası olarak belirlemiştir. (Genişlik 2 m den fazladır.) Yolun eğimi sıfır iken Şekil 1'deki merkez eksen 1, yola dik ve genişliği ortadan bölen pozisyondadır. Yol, Şekil 2'deki gibi eğimli iken merkez eksen 2, aracın sağ üst köşesinden geçip merkez eksen 1 ile x derecelik açı yapmaktadır. Mühendisin tasarımına göre, Şekil 2'deki iki eksen arasındaki açı, x den büyük olduğu anda araç devrilmektedir.
Buna göre, Şekil 2'deki yolun eğimi en çok kaç olursa bu araç devrilmez?
A) $1/4$ B) $1/3$ C) $1/2$ D) $2/3$ E) $1/6$
Soruda görsel içerik var: Şekil 1 ve Şekil 2 olarak adlandırılmış iki diyagram bulunmaktadır. Şekil 1'de yatay bir yolda duran dikdörtgen gövdeli bir araç ve dikey bir 'Merkez eksen 1' görülmektedir. Eksen aracın genişliğini iki eşit parçaya bölmektedir. Şekil 2'de aynı araç, yatay ile belirli bir açı yapan eğimli bir yol üzerindedir. 'Merkez eksen 1' aracın tabanına dik kalmaya devam ederken, 'Merkez eksen 2' yere dik (düşey) konumdadır. Eksen 2 aracın sağ üst köşesinden geçmektedir. İki eksen arasındaki açı 'x' olarak işaretlenmiştir. Yolun eğimini gösteren bir dik üçgen yapısı mevcuttur.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba Ben, gel bu mühendislik tasarım problemini adım adım çözelim.
Taşıt Tasarımı ve Eğim Problemi
Öncelikle aracın genişliğini matematiksel olarak ifade edelim. Genişliğinin yarısına a diyelim. Genişlik iki metreden fazla olduğuna göre, a değeri kesinlikle birden büyük olmak zorundadır.
Aracın Boyutları
Metne göre aracın yüksekliği, genişliğinin yarısının karesi ile kendisinin pozitif farkının dört fazlası olarak tanımlanmış.
a değeri birden büyük olduğu için karesi kendisinden daha büyüktür. Bu farka dört ekleyerek yükseklik denklemini tamamlıyoruz.
Şimdi Şekil ikideki devrilme şartına odaklanalım. Tasarıma göre devrilme sınırı, merkez eksenlerin durumuyla belirlenmiş.
Eğim ve Devrilme Sınırı
Diyagrama bakarsak, merkez eksen iki tamamen düşey, merkez eksen bir ise aracın tabanına, yani yola diktir. Bu durumda iki eksen arasındaki x açısı, tam olarak yolun eğim açısına eşittir.
Tanjantı hesaplayabilmek için araç içindeki dik üçgeni belirginleştirelim.
Üçgene baktığımızda, karşı dik kenarın genişliğin yarısı olan a, komşu dik kenarın ise yükseklik olan h olduğunu görüyoruz. Yani tanjant x, a bölü h'ye eşittir.
Biraz önce bulduğumuz yükseklik denklemini burada h yerine yazalım.
Çözümün devamı Solvi’de
9 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.
Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.
Çözümün Devamını Ücretsiz İzleİndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye