Fastrustet bolt: drej nøglen

Et pædagogisk simulationsspil. Forudsig, hvor hårdt, hvor langt ude eller i hvilken vinkel du skal skubbe en nøgle, for at en rusten bolt løsner, skub så, og se kraftmomentet vokse.

KraftmomentArm

ARBEJDSBÆNK

Vinkelret skub

Klar
Slå JavaScript til for at dreje nøglen. Vejledningen og det gennemregnede eksempel kan stadig læses.
Skub FArm dKraftmoment τNødvendigt moment
Kraftmoment på boltenτ = F·r·sin φ

Tid

0.00 s

t

Skub

— N

F

Arm

— m

d = r·sin φ

Kraftmoment

— N·m

τ = F·d

Drejet

0.0 °

θ

Forudsig, før du skubber

Skriv dit svar for at stille nøglen op. Skub er slået fra, indtil der er et svar.

Forudsig skubbet, før du skubber.

Missionspoint—

Et rigtigt svar løsner bolten og er højst 2 % mere end det mindste, der er nok: 100 point. Rigtigt ved første kørsel giver 50 ekstra. En kørsel tæller, så snart den starter.

✓ Rigtigt svar① I første forsøg

Sådan spiller du Fastrustet bolt

  1. Vælg en bolt, og læs på kortet det moment, den skal have, grebsafstanden r, skubbet F og vinklen φ.
  2. Beregn armen, d = r·sin φ: den vinkelrette afstand fra bolten til skubbets virkelinje.
  3. Skriv den kraft, afstand eller vinkel, der giver lige nok kraftmoment, τ = F·d, og tryk på Skub.
  4. Følg måleren: bolten løsner, i samme øjeblik kraftmomentet når stregen. Stopper søjlen under, sidder den fast.

Hvad får en nøgle til at dreje en bolt?

En kraft drejer en genstand om en akse med en drejende virkning, der kaldes kraftmoment. Det afhænger af, hvor hårdt du skubber, hvor langt fra aksen og i hvilken retning. Kun den del af skubbet, der står vinkelret på skaftet, drejer, så τ = F·r·sin φ. Det samme moment er kraft gange arm, τ = F·d, hvor d = r·sin φ er den vinkelrette afstand fra aksen til virkelinjen. Et skub langs skaftet har d = 0 og drejer ingenting. Derfor skubber man en nøgle yderst og i ret vinkel, derfor løsner et længere skaft en fastrustet bolt, og derfor deler to hænder på et fælgkors arbejdet.

En afgrænset læringsmodel

Nøglen er stiv, og hvert skub er én kraft ved hånden. Bolten skal have et fast kraftmoment for at løsne. Skubbet vokser jævnt fra nul over 2 s, og bolten løsner præcis, når momentet når den værdi, fundet eksakt; et moment mindre end 0,05 % under tæller. En løs bolt drejer derefter en kvart omgang på 1 s, mens skubbet holdes; en fastsiddende bolt følges 1 s mere. Momenter mod uret er positive, set ovenfra. Spilles i realtid.

Når du skifter sprog, bevares bolten, svaret, forsøgene og forløbet.