Mecànica
Palanca de braços iguals
Dues forces iguals empenyen cap avall als dos extrems. Braços iguals + forces iguals → els moments es cancel·len (τ = r × F) → la palanca es manté horitzontal. Canvia una força al panell de Propietats per veure com bascula.
Palanca de braços iguals — simulació interactiva de Mecànica. Dues forces iguals empenyen cap avall als dos extrems. Braços iguals + forces iguals → els moments es cancel·len (τ = r × F) → la palanca es manté horitzontal. Canvia una força al panell de Propietats per veure com bascula. Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.
Moment i palanques
Una palanca gira quan el moment resultant no és zero. Les forces més lluny del pivot produeixen moments més grans amb la mateixa magnitud.
El moment τ = r × F depèn de la força i del braç. Forces iguals a distàncies iguals en costats oposos es poden equilibrar; canviar distància o força fa bascular la palanca.
- τ = rF sin θ
- Στ = 0 en equilibri
Resum de la investigació
Planifica la pregunta abans d'obrir el laboratori
El resum reflecteix la pàgina prerenderitzada: la pregunta conductora, les prediccions rivals, els rols de les variables, les lleis que governen, la configuració, l'anàlisi i les preguntes d'extensió es mantenen visibles i en aquest ordre.
Pregunta conductora
Una palanca està clavada al seu centre exacte, amb una empenta cap avall aplicada a cada extrem, a la mateixa distància del pivot. Si un costat empeny més fort que l'altre, la palanca bascula cap a l'empenta més forta, cap a la més feble o es queda equilibrada passi el que passi?
Prediccions a valorar
- Bascula cap a l'empenta més forta
- Es queda equilibrada passi el que passin les forces
- Bascula cap a l'empenta més feble
Rols de les variables
El que tu defines:
- Força esquerra (N)
- Força dreta (N)
El que tu mesures:
- Moment resultant (de la sim) (N·m)
- τ = r × F (calculat) (N·m)
Com funciona la investigació
- Obre el predefinit de la Palanca. Una biga rígida està clavada al centre; una força de 50 N cap avall s'aplica a 2 m del pivot a cada extrem.
- Fes clic a la fletxa de força esquerra de la biga i anota'n la força al panell de Propietats; després fes el mateix amb la fletxa de la dreta.
- Per a cada fila de sota, defineix les forces esquerra i dreta al panell de Propietats, executa la simulació, selecciona la biga i llegeix el valor del moment τ = r × F del panell Matemàtiques.
Equació governant
Moment — τ = r × F
El moment és l'efecte giratori d'una força sobre un pivot: τ = r × F, on r és la distància del pivot al punt on actua la força. Una palanca s'equilibra quan els moments dels dos costats es cancel·len: forces iguals a distàncies iguals, o forces desiguals a distàncies inversament proporcionals.
El que el full imprimible demana treballar a l'alumne
- Per a cada fila, calcula a mà 2 m × (Força dreta − Força esquerra). Compara-ho amb el moment resultant llegit al panell Matemàtiques. Coincideixen?
- A la fila 1 les dues forces són iguals i la palanca es queda horitzontal. Què t'indica això sobre com s'han de relacionar forces i braços perquè qualsevol palanca s'equilibri?
On apareix això més enllà del laboratori
- Les palanques reals — com un balancí amb dos passatgers de pes diferent — sovint necessiten braços desiguals, no forces desiguals, per equilibrar-se. Si la força del costat dret es quedés a 50 N però la seva distància al pivot es doblés a 4 m, quina força al braç esquerre (encara a 2 m) caldria per equilibrar-la?
- Una clau anglesa, un obrellaunes i unes tisores són totes palanques. Tria-ne una i identifica-ne el pivot, la força aplicada i la càrrega que mou — i després explica per què un mànec més llarg la fa més fàcil de fer servir.
- AP Physics 1 — Unit 5: Torque and Rotational Dynamics
- AP Physics C: Mechanics — Unit 5: Torque and Rotational Dynamics
- IB Physics — A.4 Rigid body mechanics
- General High School Physics — Rotation, gravitation & orbits
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Benvingut a Palanca
- Selecciona la palanca
- Prem Reprodueix
- Equilibrant moments
- Obre les dades
- Ho has aconseguit!
Obre la simulació interactiva per construir l'escena, prem Reprodueix i explora amb mesures en directe i un tutorial guiat.
Obre el laboratori interactiu →
Descarrega el full de treball →
Moment i la llei de la palanca