Oppgave for Haram Videregående Skole

Like dokumenter
FYS-MEK 1110 Løsningsforslag Eksamen Vår 2014

UNIVERSITETET I OSLO

Ekstra formler som ikke finnes i Haugan

EKSAMEN I EMNE TKT4116 MEKANIKK 1

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN I EMNE TKT4116 MEKANIKK 1 Onsdag 23. mai 2007 Kl

Newtons lover i én dimensjon

EKSAMEN I EMNE TKT4122 MEKANIKK 2

Newtons lover i én dimensjon

FYSMEK1110 Eksamensverksted 31. Mai 2017 (basert på eksamen 2004, 2013, 2014, 2015,)

EKSAMEN I EMNE TKT4122 MEKANIKK 2

UNIVERSITETET I OSLO

Spenninger i bjelker

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

E K S A M E N. MEKANIKK 1 Fagkode: ITE studiepoeng

Oppgavehefte i MEK Faststoffmekanikk

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO. Introduksjon. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet 1.1

EKSAMEN TKT 4122 MEKANIKK 2 Onsdag 4. desember 2013 Tid: kl

Statikk og likevekt. Elastisitetsteori

Hovedpunkter fra pensum Versjon 12/1-11

Krefter, Newtons lover, dreiemoment

SG: Spinn og fiktive krefter. Oppgaver

Løsningsforslag Eksamen i Fys-mek1110/Fys-mef1110 høsten 2007

Det skal ikke tas hensyn til eventuelle skjærspenninger i oppgavene i øving 5

Faglig kontakt under eksamen: Navn: Anne Borg Tlf BOKMÅL. EKSAMEN I EMNE TFY4115 Fysikk Elektronikk og Teknisk kybernetikk

Løsningsforslag til ukeoppgave 4

Newtons lover i én dimensjon

Bachelor i idrettsvitenskap med spesialisering i idrettsbiologi 2014/2016. Utsatt individuell skriftlig eksamen. IBI 240- Basal biomekanikk

Repetisjonsoppgaver kapittel 4 løsningsforslag

Øving 2: Krefter. Newtons lover. Dreiemoment.

EKSAMEN I EMNE TKT4116 MEKANIKK 1

Fysikkolympiaden 1. runde 27. oktober 7. november 2008

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 14/8 2015

Løsningsforslag Øving 1

Statiske Beregninger for BCC 800

TFY4106 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Test 6.

Løsningsforslag til Øving 3 Høst 2010

Stivt legemers dynamikk

Dette er en relativt stor oppgave, men en god oppsummering av hele kapittel 6. Tegningene finnes i større utgave på fagets hjemmeside.

Stivt legemers dynamikk

EKSAMENSOPPGAVE. FYS-1001 Mekanikk. Fire A4-sider (to dobbeltsidige ark) med egne notater. Kalkulator ikke tillatt. Ruter.

Fagnr:LO 580M. Fag: Mekanikk. Per Kr. Paulsen. Gruppe(r):IBA, IBB, lma, IMB,IMF Dato: 25/5 Eksamenstid, inkl. forside. Tillatte hjelpemidler

FYSIKK-OLYMPIADEN

FAG: Fysikk FYS118 LÆRER: Fysikk : Per Henrik Hogstad (fellesdel) Kjetil Hals (linjedel)

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Statikk og likevekt. Elastisitetsteori

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN FYS119 VÅR 2017

EKSAMEN I EMNE TKT4116 MEKANIKK 1

Stivt legemers dynamikk

UNIVERSITETET I OSLO

BWC 30-U UTKRAGET BALKONG - INNSPENT I PLASSTØPT DEKKE BEREGNING AV FORANKRINGSPUNKT

EKSAMENSOPPGAVE. Oppgavesettet er på 5 sider inklusiv forside Kontaktperson under eksamen: Stian Normann Anfinsen Telefon:

oppgaver - skrueforbindelser

Løsningsforslag til Øving 6 Høst 2016

EKSAMENSOPPGA VE. Fagnr: FO 44JA Dato: Antall oppgaver:

EKSAMENSOPPGAVE. Dato: Fredag 01. mars Tid: Kl 09:00 13:00. Administrasjonsbygget B154

Statikk og likevekt. Elastisitetsteori

TFY4106_M2_V2019 1/6

FAG: Fysikk FYS122 LÆRER: Fysikk : Per Henrik Hogstad (fellesdel) Tore Vehus (linjedel)

Prosjektoppgave i FYS-MEK 1110

Løsningsforslag Eksamen i Fys-mek1110 våren 2010

Obligatorisk oppgave i fysikk våren 2002

FAG: FYS105 Fysikk (utsatt eksamen) LÆRER: Per Henrik Hogstad KANDIDATEN MÅ SELV KONTROLLERE AT OPPGAVESETTET ER FULLSTENDIG

Lastsikring ved transport på vei. Lastsikringen skal forhindre at godset glir og tipper

Universitetet i Agder Fakultet for helse- og idrettsvitenskap EKSAMEN. Time Is)

TFY4106 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Test 5.

Løsningsforslag for eksamen 1/6-04 Oppgave 1. Oppgave 2. HØGSKOLEN I GJØVIK Avdeling for teknologi. Mekanikk Fagkode: L158M LF for eksamen 1/6-04

TFY4106 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Test 2.

KONTINUASJONSEKSAMEN I FAG TEP 4140 STRØMNINGSLÆRE 2 Dato??. august 2004 Tid: kl. 09:00 14:00

SØYLER I FRONT INNFESTING I PLASSTØPT DEKKE, BEREGNING AV DEKKE OG BALKONGARMERING

HØGSKOLEN I GJØVIK. Mekanikk Emnekode:BYG1041/1061/1061B Skoleåret 2004/2005. Oppg. 1 for BYG1061B. Oppg. 1 for BYG1061 / Oppg.

F B L/2. d A. mg Mg F A. TFY4104 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Høsten Løsningsforslag til øving 6. Oppgave 1

Newtons lover i én dimensjon (2)

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag. Eksamen i Fys-mek1110 våren 2011

T 1 = (m k + m s ) a (1)

Bestemmelse av skjærmodulen til stål

Løsningsforslag til midtveiseksamen i FYS1001, 26/3 2019

Fagnr: FIOIA I - Dato: Antall oppgaver: 2 : Antall vedlegg:

Løsningsforslag Øving 2

EKSAMEN I EMNE TKT 4100 FASTHETSLÆRE

Barduneringskonsept system 20, 25 og 35

3 Tøyningsenergi. TKT4124 Mekanikk 3, høst Tøyningsenergi

Løsningsforslag for øvningsoppgaver: Kapittel 14

Høgskolen i Agder Avdeling for EKSAMEN

Keplers lover. Statikk og likevekt

GeoSuite brukermøte, NGI 13. oktober 2011 Geosuite Peler Pelegruppeberegninger for bruer.

Auditorieøving 6, Fluidmekanikk

Ny løpekatt for to liner med utkjørbar heiseline TL1000 Løpekatt Halvor Torgersen Bruce Talbot Morten Nitteberg Birgger Vennesland

F. Impulser og krefter i fluidstrøm

UNIVERSITETET I OSLO

Transkript:

Oppgave for Haram Videregående Skole I denne oppgaven er det gitt noen problemstillinger knyttet til et skip benyttet til ankerhåndtering og noen av verktøyene, hekkrull og tauepinne, som benyttes om bord i skipet. Hekkrullen er en stor rull som roterer fritt om sin egen akse plassert helt bakerst i skipet. Wire og kjetting går ut og inn over hekkrullen som roterer slik at det ikke oppstår stor slitasje på skip og wire/kjetting. Tauepinnene er benyttet til å styre og kontrollere kjetting og wire ved håndtering av tunge anker som dras opp av eller festes i sjøbunnen. Ankrene blir benyttet til å sikre posisjonen til en oljerigg hvor det bores etter olje og gass. Når det gjelder oppgavene så er det viktig å lese oppgaveteksten grundig. Noen av oppgavene kan kanskje virke utfordrende, men skal være mulig å løse med de oppgitte hjelpemidlene. LYKKE TIL! 2/3/2010 Reidar Andrè Skarbøvik Rolls-Royce Marine Deck Machinery Offshore Revision A 1

A. En wire ligger helt inne ved flensen som vender inn mot midten på skipet på styrbord vinsj. Wiren går rett bak, over hekken på skipet og rett ned i sjøen. Se figur 1. En kritisk situasjon for skipet (skipet vil tippe rundt til siden) oppstår når kraften som virker på hekkrullen skaper et moment om senteraksen (x-retning) på skipet lik 6.65118 10 6 Nm. Hvilken kraft T i wiren skal til for å skape kritisk situasjon? Hvor mange metriske tonn må en last veie for å gi en slik kraft? Figur 1 Revision A 2

B. Samme situasjon som i A, men neglisjer wirens vinkel fra vinsj til hekkrull (settes lik 0º) slik at kraften fra vinsj er horisontal. Hva blir nødvendig kritisk masse nå? C. Hvilket av regnemetodene A eller B ville du benyttet i forbindelse med dimensjonering av skipet? Drøft dette kort. D. Betrakt situasjonen som i oppgave B. Finn et uttrykk for kraften F som virker på hekkrullen. Hvilken vinkel har denne kraften i forhold til yz-planet? All friksjon neglisjeres. E. Betrakt hekkrullen som en fritt opplagret bjelke, se figur 2. Uttrykk reaksjonskreftene R 1 og R 2 som funksjon av x. Når er reaksjonskreftene minst, størst og like store? Figur 2 Revision A 3

F. Vi tenker oss nå at wiren går horisontalt og rett på hekkrullen helt ute mot konus og vertikalt ned i vannet med en vinkel a ut til siden, se figur 3. Anta at kreftene fra wiren angriper på toppen av hekkrullen. Uttrykk momentet om x-aksen i hekkrullens massesenter, som ligger midt i hekkrullen, som en funksjon av vinkelen a. Ved hvilken vinkel tåles minst last i wiren? a=2500mm D=4500mm a=(0-90º) Figur 3 G. Wiren angriper en tauepinne slik som figur 4 viser, med en vinkel b ut til siden. Finn et utrykk for den resulterende kraften R som virker på tauepinnen. Neglisjer all friksjon. Ved hvilken vinkel er kraften som virker på tauepinnen lik kraften i wiren? Figur 4 Revision A 4

H. Klasseselskapets regelverk sier at tauepinnen skal dimensjoneres for båtens trekkraft når wiren har en vinkel b lik 60º og at materialet som tauepinnen er laget av kun kan utnyttes 50%. Tauepinnen er laget av et stålrør med ytterdiameter 520mm. Hva er minimum innerdiameter til røret (tauepinnen) når skipets maksimale trekkraft er 400 tonn? Materialet som tauepinnen er laget av tåler en maksimal skjærspenning (kraft delt på tverrsnittsareal) lik 400N/mm 2. Figur 5 I. Tauepinnen kan betraktes som en pinne som er helt fast i dekk og 500mm høy. Bruk informasjonen i H og regn ut hvor mye tauepinnen bøyer seg når kraften angriper helt øverst på tauepinnen 500mm over dekk. Elastitetsmodulen til stål er: E=210 000N/mm 2. J. Aluminium har kun 1 / 3 av elastisitetsmodulen til stål og tettheten til stål er 3 ganger større enn tettheten til aluminium. Hva må innerdiameteren til røret være for å oppnå samme deformasjon som i I hvis tauepinnen lages i aluminium? K. Maksimal skjærspenning for aluminium er 100 N/mm 2. Hvor mye lettere blir en tauepinne i aluminium når den skal oppfylle regelverket og ha en ytterdiameter lik 520mm? Hvor stor blir deformasjonen nå? Revision A 5

L. Det skal gjøres en numerisk beregning for å estimere kreftene som oppstår på hekkrullen når en last på 50 000kg faller fritt fra 2 meters høyde. En viktig input til denne beregningen er hastigheten til lasten like før den treffer hekkrullen. Vis at hastigheten er uavhengig av massen og regn ut hastigheten. Neglisjer luftmotstand. Hjelpemidler Deformasjon av fast innspent bjelke 3 F l u = F er kraften som virker på konstruksjonen, l er lengde fra innspenning til kraftens 3 E I angrepspunkt, E er materialets elastitetsmodul og I er arealmomentet til konstruksjonen. Arealmoment for sirkulært rørtverrsnitt: I = π 4 4 ( D d ) 64 Arealmoment for sirkulært tverrsnitt: I D = π 64 4 Tetthet stål: 7.82 kg/m 3 Likevektsbetingelser for en bjelke: Summen av kreftene er lik null. Summen av momentene er lik null. Moment: Kraft ganger arm. Cosinus setningen a 2 2 2 = b + c 2 b c cos ( ) β Potensiell energi: m g h 1 2 Kinetisk energi: m v 2 Gravitasjon: g=9.81m/s 2 Revision A 6