यांत्रिकी
असमान लीवर
2 मीटर वाली भुजा पर 50 N का धक्का 1 मीटर वाली भुजा पर 100 N के धक्के को संतुलित करता है — अलग बल, बराबर टॉर्क (τ = r × F)। निरीक्षक में एक बल बदलकर झुकाव देखें।
असमान लीवर — इंटरैक्टिव यांत्रिकी सिमुलेशन। 2 मीटर वाली भुजा पर 50 N का धक्का 1 मीटर वाली भुजा पर 100 N के धक्के को संतुलित करता है — अलग बल, बराबर टॉर्क (τ = r × F)। निरीक्षक में एक बल बदलकर झुकाव देखें। लाइव SI मापों और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ मुफ्त ब्राउज़र-आधारित वर्चुअल फिजिक्स लैब।
टॉर्क और लीवर
जब धुरी के दोनों ओर के टॉर्क बराबर होते हैं तो लीवर संतुलित रहता है — छोटी भुजा पर लगने वाला बल लंबी भुजा से मेल खाने के लिए बड़ा होना चाहिए।
टॉर्क τ = r × F बल और भुजा की लंबाई दोनों पर निर्भर करता है। केंद्रित धुरी के साथ, धुरी से 2 मीटर दूर 50 N का बल 1 मीटर दूर 100 N के बल को संतुलित करता है: 50 × 2 = 100 × 1।
- τ = rF sin θ
- संतुलन पर Στ = 0
जाँच संक्षिप्त
प्रयोगशाला खोलने से पहले प्रश्न की योजना बनाएं
यह संक्षिप्त विवरण प्रीरेंडर किए गए पेज जैसा है: मुख्य प्रश्न, प्रतिस्पर्धी पूर्वानुमान, चरों की भूमिकाएँ, लागू नियम, सेटअप तथा विश्लेषण और विस्तार के संकेत इसी क्रम में दिखाई देते हैं।
ड्राइविंग प्रश्न
इस लीवर की धुरी केंद्रित है, बिल्कुल क्लासिक लीवर की तरह — लेकिन दायाँ बल धुरी से केवल 1 मीटर दूर लगता है जबकि बायाँ बल 2 मीटर दूर। यदि 2 मीटर की दूरी पर 50 N का धक्का 1 मीटर की दूरी पर लगे धक्के से संतुलित होता है, तो क्या वह बल 50 N से बड़ा, बराबर या छोटा है?
तौलने की भविष्यवाणी
- यह 50 N से बड़ा है
- यह 50 N के बराबर है
- यह 50 N से छोटा है
परिवर्तनशील भूमिकाएँ
आपने क्या सेट किया:
- बायां बल (N)
- दायां बल (N)
आप क्या मापते हैं:
- नेट टॉर्क (सिम से) (N·m)
- τ = r × F (गणना) (N·m)
जाँच कैसे चलती है
- असमान लीवर प्रीसेट खोलें। एक कठोर बीम बिल्कुल केंद्र में पिन की गई है, क्लासिक लीवर की तरह — लेकिन दोनों नीचे की ओर के बल अलग-अलग दूरी पर लगते हैं: बाईं ओर 2 मीटर, दाईं ओर 1 मीटर। 50 N का नीचे की ओर बल 2 मीटर के निशान पर लगता है।
- बीम पर बाएं बल तीर पर क्लिक करें और निरीक्षक में उसकी ताकत नोट करें, फिर दाएं बल तीर पर क्लिक करके वही करें। ध्यान दें कि दोनों भुजाएँ अलग-अलग लंबाई की हैं।
- नीचे दी गई प्रत्येक पंक्ति के लिए, निरीक्षक में बाएं और दाएं बल की ताकत निर्धारित करें, सिमुलेशन चलाएं, बीम चुनें और मैथ पैनल से τ = r × F टॉर्क मान पढ़ें।
शासक समीकरण
टॉर्क — τ = r × F
टॉर्क एक धुरी के चारों ओर बल का घूमने वाला प्रभाव है: τ = r × F, जहाँ r धुरी से उस स्थान की दूरी है जहाँ बल कार्य करता है। असमान भुजाओं के साथ, बराबर टॉर्क के लिए असमान बल चाहिए — धुरी से 2 मीटर दूर 50 N का बल 1 मीटर दूर 100 N के बल को संतुलित करता है, क्योंकि दोनों 100 N·m बनाते हैं।
मुद्रण योग्य वर्कशीट छात्रों से क्या काम करने के लिए कहती है
- प्रत्येक पंक्ति के लिए, हाथ से 1 मीटर × दायाँ बल − 2 मीटर × बायाँ बल की गणना करें। इसकी तुलना सिम के मैथ पैनल से पढ़े गए नेट टॉर्क से करें। क्या वे मेल खाते हैं?
- पंक्ति 1 में, 2 मीटर वाली भुजा पर 50 N का धक्का 1 मीटर वाली भुजा पर 100 N के धक्के को संतुलित करता है — बल अलग, टॉर्क बराबर। लीवर को संतुलित करने के लिए बल और धुरी से उसकी दूरी के बारे में क्या सत्य होना चाहिए?
जहाँ यह प्रयोगशाला से परे दिखाई देता है
- ठेला भी एक लीवर है: आपकी भुजाएँ हैंडल को पहिए (धुरी) से लगभग 2 मीटर दूर उठाती हैं जबकि भार पहिए के पास होता है। यदि भार 200 N का है और पहिए से 0.5 मीटर दूर है, तो उसे संतुलित करने के लिए आपको हैंडल पर कितना ऊपर की ओर बल लगाना होगा? यदि भार ट्रे के बिल्कुल सिरे पर हो तो कितना लगाना होगा?
- कील निकालता हुआ कील-हथौड़ा, क्रोबार और नटक्रैकर सभी असमान भुजाओं वाले लीवर हैं। किसी एक को चुनें और उसकी धुरी, लगाया गया बल और चलाया जाने वाला भार पहचानें — फिर समझाएं कि छोटी भुजा भार वाली तरफ क्यों होती है।
- 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
- असमान लीवर में आपका स्वागत है
- लीवर चुनें
- प्ले दबाएँ
- असमान भुजाएँ, बराबर टॉर्क
- डेटा खोलें
- आपने कर दिखाया!
दृश्य बनाने के लिए इंटरैक्टिव सिmuलेशन खोलें, प्ले दबाएं, और लाइव माप और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ अन्वेषण करें।