Hindi Pantay na Lever: Mechanical Advantage
1 · Humula
Naka-center ang pivot ng lever na ito, gaya ng klasikong lever — pero ang kanang puwersa ay inilalapat lamang 1 m mula sa pivot habang 2 m ang kaliwa. Kung ang 50 N na tulak sa 2 m ay binabalanse ng tulak sa 1 m, mas malaki, pareho, o mas maliit ba ang puwersang iyon kaysa 50 N?
- Mas malaki ito kaysa 50 N
- Pareho ito — 50 N
- Mas maliit ito kaysa 50 N
2 · Mag-set Up
- Buksan ang Unequal Lever preset. Ang matigas na beam ay naka-pin sa mismong gitna, gaya ng klasikong lever — pero ang dalawang pababang puwersa ay nasa magkaibang layo: 2 m sa kaliwa, 1 m sa kanan. Pababang puwersang 50 N ang tumutulak sa markang 2 m.
- I-click ang kaliwang force arrow sa beam at tandaan ang lakas nito sa Properties panel, tapos gawin din iyon sa kanan. Pansinin na magkaiba ang haba ng dalawang braso.
- Para sa bawat hilera sa ibaba, itakda ang lakas ng kaliwa at kanang puwersa sa Properties panel, i-play ang simulation, piliin ang beam, at basahin ang torque value na τ = r × F mula sa Math panel.
3 · Mangulekta ng Data
| Kaliwang Force (N) | Kanang Force (N) | Net Torque (mula sa sim) (N·m) | τ = r × F (kinalkula) (N·m) |
|---|---|---|---|
| 50.00 | 100.00 | ||
| 50.00 | 50.00 | ||
| 20.00 | 100.00 |
I-plot ang force difference (Kanang Force − Kaliwang Force) sa x-axis laban sa sinusukat mong net torque sa y-axis — tandaang magkaiba ang mga braso, kaya ang torque ay 1 m × Kanang Force − 2 m × Kaliwang Force. Ano ang ibig sabihin ng slope, at saan tumatawid sa zero ang linya?
4 · Mag-analisa
- Para sa bawat hilere, kalkulahin nang mano-mano ang 1 m × Kanang Force − 2 m × Kaliwang Force. Ihambing ito sa net torque mula sa Math panel ng sim. Tugma ba sila?
- Sa hilera 1, ang 50 N na tulak sa 2 m na braso ay bumalanse ng 100 N na tulak sa 1 m na braso — magkaibang puwersa, magkaparehong torque. Ano ang dapat totoo tungkol sa isang puwersa at layo nito mula sa pivot para magbalanse ang lever?
5 · Palawakin
- Ang wheelbarrow ay lever din: ang mga braso mo ay bumubuhat sa mga hawakan mga 2 m mula sa gulong (pivot) habang malapit sa gulong ang load. Kung 200 N ang bigat ng load at 0.5 m ito mula sa gulong, anong paitaas na puwersa ang kailangan mo sa mga hawakan para balansehin? Ano ang kailangan kung nasa dulong dulo ng tray ang load?
- Ang claw hammer na humihila ng pako, crowbar, at manikin ng nueces ay lahat lever na magkaibang braso. Pumili ng isa at tukuyin ang pivot, applied force, at load — tapos ipaliwanag kung bakit ang maikling braso ang nasa panig ng load.
Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito
Torke
Ang torque ang umiikot na epekto ng puwersa tungkol sa pivot: τ = r × F, kung saan r ang distansya mula sa pivot hanggang sa kung saan kumikilos ang puwersa. Sa magkaibang braso, magkaparehong torque ang nangangailangan ng magkaibang puwersa — ang 50 N na puwersa na 2 m mula sa pivot ay bumalanse ng 100 N na puwersa na 1 m ang layo, dahil pareho silang 100 N·m.