Páka: vyvažování momentů

1 · Predikuj

Páka je upevněna přesně ve středu, na každém konci působí tlak dolů ve stejné vzdálenosti od bodu otáčení. Když jedna strana tlačí víc než druhá, nakloní se páka k silnějšímu tlačení, k slabšímu, nebo zůstane vyvážená bez ohledu na vše?

• Nakloní se k silnějšímu tlačení
• Zůstane vyvážená bez ohledu na síly
• Nakloní se k slabšímu tlačení

2 · Sestavení

1. Otevři předvolbu Páka. Tuhý trám je upevněn ve středu; síla 50 N dolů je aplikována 2 m od bodu otáčení na každém konci.
2. Klikni na levou šipku síly na trámu a poznamenej její velikost v panelu Vlastnosti, pak klikni na pravou šipku síly a udělej totéž.
3. Pro každý řádek níže nastav v panelu Vlastnosti velikosti levé a pravé síly, spusť simulaci, vyber trám a přečti hodnotu momentu τ = r × F z panelu Matematika.

3 · Sbírej data

Vynes rozdíl sil (pravá síla − levá síla) na osu x proti naměřenému výslednému momentu na osu y. Co představuje směrnice a kde čára protíná nulu?

4 · Analyzuj

1. Pro každý řádek spočti ručně 2 m × (pravá síla − levá síla). Porovnej s výsledným momentem přečteným z panelu Matematika simulace. Souhlasí?
2. V řádku 1 jsou obě síly stejné a páka zůstává vodorovná. Co ti to říká o tom, jak musí souviset síly a délky ramen, aby se páka vyvažovala?

5 · Rozšiř

1. Skutečné páky — jako prkénko s dětmi různé tíhy — často potřebují k vyvážení různé délky ramen, ne různé síly. Kdyby pravá strana zůstala na 50 N, ale její vzdálenost od bodu otáčení se zdvojnásobila na 4 m, jaká síla na levém rameni (stále na 2 m) by ji vyvažovala?
2. Klíč, otvírák na láhve i nůžky jsou všechny páky. Vyber jednu, urči její bod otáčení, působící sílu a břemeno, které hýbe — pak vysvětli, proč delší rukojeť usnadňuje použití.

Fyzika za tímto experimentem

← Zpět na experiment

138 bezplatných tisknutelných pracovních listů z fyziky