Mehanika
Poluga s jednakim krakovima
Dvije jednake sile pritišću dolje na oba kraja. Jednaki krakovi + jednake sile → momenti se poništavaju (τ = r × F) → poluga ostaje vodoravna. Promijeni jednu silu u ploči Svojstva da vidiš kako se nagne.
Poluga s jednakim krakovima — interaktivna simulacija: Mehanika. Dvije jednake sile pritišću dolje na oba kraja. Jednaki krakovi + jednake sile → momenti se poništavaju (τ = r × F) → poluga ostaje vodoravna. Promijeni jednu silu u ploči Svojstva da vidiš kako se nagne. Besplatan virtualni laboratorij fizike u pregledniku sa SI mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.
Moment sile i poluge
Poluga se vrti kad je rezultantni moment različit od nule. Sile dalje od oslonca daju veće momente pri istoj jakosti.
Moment τ = r × F ovisi i o sili i o kraku. Jednake sile na jednakim udaljenostima s suprotnih strana mogu se uravnotežiti; promjena udaljenosti ili sile nagne polugu.
- τ = rF sin θ
- Στ = 0 pri ravnoteži
Sažetak istraživanja
Isplaniraj pitanje prije nego otvoriš laboratorij
Sažetak odražava unaprijed prikazanu stranicu: središnje pitanje, suprotstavljena predviđanja, uloge varijabli, odgovarajući zakoni, postava, analiza i poticaji za proširenje ostaju vidljivi i u ovom redoslijedu.
Središnje pitanje
Poluga je prikovana točno u sredini, sa silaznim potiskom na svakom kraju, na istoj udaljenosti od oslonca. Ako jedna strana gura jače od druge, nagne li se poluga prema jačem potisku, prema slabijem ili ostaje uravnotežena bez obzira na sve?
Predviđanja za odvagnuti
- Nagne se prema jačem potisku
- Ostaje uravnotežena bez obzira na sile
- Nagne se prema slabijem potisku
Uloge varijabli
Što postavljaš:
- Lijeva sila (N)
- Desna sila (N)
Što mjeriš:
- Rezultantni moment (iz simulacije) (N·m)
- τ = r × F (izračunato) (N·m)
Kako istraživanje teče
- Otvori postav Poluga. Kruta greda prikovana je u sredini; silazna sila od 50 N primjenjuje se 2 m od oslonca na svakom kraju.
- Klikni lijevu strelicu sile na gredi i zabilježi njezinu jakost u ploči Svojstva, a zatim klikni desnu strelicu sile i učini isto.
- Za svaki redak dolje postavi jakosti lijeve i desne sile u ploči Svojstava tako da odgovaraju, pokreni simulaciju, odaberi gredu i očitaj vrijednost momenta τ = r × F iz ploče Matematika.
Odgovarajuća jednadžba
Moment sile — τ = r × F
Moment je okretni učinak sile oko oslonca: τ = r × F, gdje je r udaljenost od oslonca do mjesta djelovanja sile. Poluga je u ravnoteži kad se momenti s obje strane poništavaju — jednake sile na jednakim udaljenostima, ili nejednake sile na obrnuto razmjernim udaljenostima.
Što ispisivi radni list traži od učenika da izrade
- Za svaki redak izračunaj ručno 2 m × (Desna sila − Lijeva sila). Usporedi s rezultantnim momentom pročitanim iz ploče Matematika simulacije. Podudaraju li se?
- U retku 1 dvije su sile jednake i poluga ostaje vodoravna. Što ti to govori o tome kako se sile i duljine krakova moraju odnositi da bi se bilo koja poluga uravnotežila?
Gdje se ovo pojavljuje izvan laboratorija
- Prave poluge — poput ljuljačke s dva vozača različite težine — često trebaju nejednake duljine krakova, a ne nejednake sile, za ravnotežu. Kad bi desna sila ostala na 50 N, a njezina udaljenost od oslonca se udvostručila na 4 m, koja sila na lijevom kraku (još na 2 m) bi bila potrebna za ravnotežu?
- Ključ, otvarač boca i škare sve su poluge. Odaberi jednu i odredi njezin oslonac, primijenjenu silu i teret koji pomiče — zatim objasni zašto duža ručka olakšava upotrebu.
- 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
- Dobro došli u polugu
- Odaberi polugu
- Pritisni Pokreni
- Uravnoteživanje momenata
- Otvori podatke
- Uspjelo ti je!
Otvori interaktivnu simulaciju za izgradnju scene, pritisni Pokreni i istražuj s mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.
Otvori interaktivni laboratorij →