Poluga s nejednakim krakovima: mehanička prednost

1 · Predviđanje

Oslonac ove poluge je u sredini, baš kao kod klasične poluge — ali desna sila primjenjuje se samo 1 m od oslonca dok je lijeva 2 m daleko. Ako je potisak od 50 N na udaljenosti 2 m uravnotežen potiskom na udaljenosti 1 m, je li ta sila veća, ista ili manja od 50 N?

• Veća je od 50 N
• Ista je — 50 N
• Manja je od 50 N

2 · Postava

1. Otvori postav Poluga s nejednakim krakovima. Kruta greda prikovana je točno u sredini, poput klasične poluge — ali dvije silazne sile primjenjuju se na različitim udaljenostima: 2 m lijevo, 1 m desno. Silazna sila od 50 N gura na oznaci 2 m.
2. Klikni lijevu strelicu sile na gredi i zabilježi njezinu jakost u ploči Svojstva, a zatim klikni desnu strelicu sile i učini isto. Primijeti da su dva kraka različitih duljina.
3. 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.

3 · Prikupljanje podataka

Nacrtaj razliku sila (Desna sila − Lijeva sila) na x-osi naspram izmjerenog rezultantnog momenta na y-osi — sjeti se da su krakovi nejednaki, pa je moment 1 m × Desna sila − 2 m × Lijeva sila. Što predstavlja nagib i gdje crta prelazi nulu?

4 · Analiza

1. Za svaki redak izračunaj ručno 1 m × Desna sila − 2 m × Lijeva sila. Usporedi s rezultantnim momentom pročitanim iz ploče Matematika simulacije. Podudaraju li se?
2. U retku 1 potisak od 50 N na kraku od 2 m uravnotežuje potisak od 100 N na kraku od 1 m — različite sile, jednaki momenti. Što mora vrijediti za silu i njezinu udaljenost od oslonca da bi se poluga uravnotežila?

5 · Proširenje

1. Tačke su također poluga: tvoje ruke dižu ručke oko 2 m od kotače (oslonca) dok teret sjedi blizu kotača. Ako teret teži 200 N i sjedi 0.5 m od kotača, koju uzlaznu silu moraš primijeniti na ručkama za ravnotežu? Što bi trebao kad bi teret sjedio na samom kraju korita?
2. Čekić s klještima koji vadi čavao, poluga za podizanje i oraščići za orasi sve su poluge s nejednakim krakovima. Odaberi jednu i odredi njezin oslonac, primijenjenu silu i teret koji pomiče — zatim objasni zašto je kratki krak na strani tereta.

Fizika iza ovog pokusa

← Natrag na pokus

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis