Mekanika
Tuas Setara
Dua gaya sama menekan ke bawah di kedua ujung. Lengan sama + gaya sama → torsi saling hapus (τ = r × F) → tuas tetap sejajar. Ubah satu gaya di Inspektor untuk melihatnya miring.
Tuas Setara — simulasi Mekanika interaktif. Dua gaya sama menekan ke bawah di kedua ujung. Lengan sama + gaya sama → torsi saling hapus (τ = r × F) → tuas tetap sejajar. Ubah satu gaya di Inspektor untuk melihatnya miring. Laboratorium fisika virtual gratis berbasis browser dengan pengukuran SI langsung dan tutorial terpandu.
Momen dan tuas
Sebuah tuas berputar ketika momen neto tidak nol. Gaya yang lebih jauh dari titik tumpu menghasilkan momen yang lebih besar untuk besaran yang sama.
Momen τ = r × F bergantung pada gaya dan lengan tuas. Gaya yang sama pada jarak yang sama di sisi berlawanan dapat menyeimbangkan; mengubah jarak atau gaya memiringkan tuas.
- τ = rF sin θ
- Στ = 0 pada keseimbangan
Singkat investigasi
Rencanakan pertanyaan sebelum Anda membuka lab
Ringkasan ini mencerminkan halaman prerender: pertanyaan utama, prediksi yang bersaing, peran variabel, hukum yang mengatur, penyiapan, serta petunjuk analisis dan pengembangan tetap terlihat dalam urutan ini.
Pertanyaan mengemudi
Sebuah tuas dipasang tepat di tengahnya, dengan tekanan ke bawah diterapkan pada setiap ujungnya, dengan jarak yang sama dari poros. Jika satu sisi mendorong lebih keras dari sisi lainnya, apakah tuas akan mengarah ke arah dorongan yang lebih kuat, ke arah dorongan yang lebih lemah, atau tetap seimbang apa pun yang terjadi?
Prediksi untuk ditimbang
- Ini mengarah ke dorongan yang lebih kuat
- Itu tetap seimbang, apa pun kekuatannya
- Ini mengarah ke dorongan yang lebih lemah
Peran variabel
Apa yang Anda tetapkan:
- Angkatan Kiri (N)
- Kekuatan Kanan (N)
Apa yang Anda ukur:
- Torsi Bersih (dari sim) (N·m)
- τ = r × F (dihitung) (N·m)
Bagaimana penyelidikannya berjalan
- Buka preset Tuas. Sebuah balok kaku disematkan di tengahnya; gaya ke bawah 50 N diterapkan 2 m dari poros di setiap ujungnya.
- Klik panah gaya kiri pada balok dan catat kekuatannya di Inspektur, lalu klik panah gaya kanan dan lakukan hal yang sama.
- Untuk setiap baris di bawah, atur kuat gaya kiri dan kanan di Inspector agar sesuai, jalankan simulasi, pilih balok, dan baca nilai torsi τ = r × F dari panel Math.
Persamaan yang mengatur
Torsi — τ = r × F
Torsi adalah efek putaran suatu gaya terhadap suatu poros: τ = r × F, dengan r adalah jarak dari poros ke tempat gaya bekerja. Sebuah tuas akan seimbang ketika torsi dari kedua sisi dihilangkan — gaya yang sama pada jarak yang sama, atau gaya yang tidak sama pada jarak yang berbanding terbalik.
Apa yang diminta siswa untuk dikerjakan oleh lembar kerja yang dapat dicetak
- Untuk setiap baris, hitung 2 m × (Gaya Kanan − Gaya Kiri) dengan tangan. Bandingkan dengan torsi bersih yang Anda baca dari panel Matematika sim. Apakah mereka cocok?
- Pada baris 1 kedua gaya sama besar dan tuas tetap sejajar. Apa yang dapat Anda ketahui dari hal ini tentang bagaimana gaya dan panjang lengan harus berhubungan agar tuas dapat seimbang?
Di mana hal ini muncul di luar lab
- Pengungkit sebenarnya - seperti jungkat-jungkit dengan dua pengendara dengan berat berbeda - sering kali memerlukan panjang lengan yang tidak sama, bukan gaya yang tidak sama, untuk menyeimbangkan. Jika gaya pada sisi kanan tetap sebesar 50 N tetapi jaraknya dari poros menjadi dua kali lipat menjadi 4 m, berapakah gaya pada lengan kiri (masih 2 m) yang diperlukan untuk menyeimbangkannya?
- Kunci pas, pembuka botol, dan gunting semuanya merupakan pengungkit. Pilih salah satu dan kenali porosnya, gaya yang diterapkan, dan beban yang dipindahkannya — lalu jelaskan mengapa pegangan yang lebih panjang membuatnya lebih mudah digunakan.
- 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
- Selamat datang di tuas
- Pilih tuas
- Tekan Putar
- Keseimbangan momen
- Buka data
- Berhasil!
Buka simulasi interaktif untuk membangun adegan, tekan Putar, dan jelajahi dengan pengukuran langsung dan tutorial terpandu.