Problem G. 702. (March 2020)

G. 702. A disc-shaped permanent magnet of a mass of 80 g clings to a vertical iron sheet. The flat disc can be slid vertically downwards by applying a force of 2 N. With what force can the magnet be moved upwards? What is the magnitude and the direction of the force which should be applied in order to move the disc horizontally? (The applied force is parallel to the plane of the sheet in all cases.)

(4 pont)

Deadline expired on April 14, 2020.

Sorry, the solution is available only in Hungarian. Google translation

Megoldás. Jelöljük a korongra ható súrlódási erő nagyságát \(\displaystyle S\)-sel, a test súlyát \(\displaystyle G\)-vel. A súrlódási erő a korong mozgásával ellentétes irányú.

A lefelé történő egyenletes mozgatáshoz \(\displaystyle F_1=2~\)N erő szükséges, vagyis a súrlódási erő

\(\displaystyle S=F_1+G=2{,}8~\rm N.\)

Amikor felfelé húzzuk a korongot,

\(\displaystyle F_2=G+S=3{,}6~\rm N\)

erőt kell kifejtsünk.

A korong vízszintes mozgatásához szükséges erő a függőleges irányú \(\displaystyle \boldsymbol G\) és a vízszintes irányú \(\displaystyle \boldsymbol S\) erők vektori összegének ellentettje, nagysága

\(\displaystyle F_3=\sqrt{G^2+S^2}=2{,}9~\rm N.\)

Az erő iránya \(\displaystyle 16^\circ\)-os szöget zár be a vízszintessel.

Megjegyzés. Ha a korong mozgásiránya a vízszintessel \(\displaystyle \alpha\) szöget zár be (felfelé), akkor a mozgatásához szükséges erő:

\(\displaystyle F=\sqrt{8{,}48+4{,}48\,\sin\alpha}~\rm (newton).\)

Statistics:

60 students sent a solution.
4 points:	Bana Marcell, Beke Bálint, Bencz Benedek, Bognár 171 András Károly, Czirók Tamás, Dobre Zsombor, Fürész Tibor, Györe István, Juhász Júlia, Koleszár Benedek, Köpenczei Csanád, Láng Erik, Molnár Kristóf, Nádor Benedek, Richlik Bence, Sárvári Borka Luca, Schmercz Blanka, Szabó Réka, Szanyi Attila, Szécsi Ákos, Szirmai Dénes, Szőllősi Gergely, Tatai Ottó, Vanya Zsuzsanna, Veszprémi Rebeka Barbara, Waldhauser Miklós.
3 points:	Bacsó Dániel, Cynolter Dorottya, Egyházi Hanna, Gázmár Kolos, Kaltenecker Balázs Bence, Koczkás Árpád, Sallai Péter, Sándor Dominik, Sebestyén József Tas.
2 points:	20 students.
1 point:	3 students.
0 point:	1 student.
Not shown because of missing birth date or parental permission:	1 solutions.

Problems in Physics of KöMaL, March 2020