Mekanika
Tuas tidak seimbang
Dorongan 50 N pada lengan 2 m menyeimbangkan dorongan 100 N pada lengan 1 m — torsi sama (τ = r × F) dari gaya yang berbeda. Ubah satu gaya di Inspektor untuk melihatnya miring.
Tuas tidak seimbang — simulasi Mekanika interaktif. Dorongan 50 N pada lengan 2 m menyeimbangkan dorongan 100 N pada lengan 1 m — torsi sama (τ = r × F) dari gaya yang berbeda. Ubah satu gaya di Inspektor untuk melihatnya miring. Laboratorium fisika virtual gratis berbasis browser dengan pengukuran SI langsung dan tutorial terpandu.
Torsi dan tuas
Tuas seimbang ketika torsi di kedua sisi poros sama — gaya pada lengan yang lebih pendek harus lebih besar untuk mengimbangi lengan yang lebih panjang.
Torsi τ = r × F bergantung pada gaya dan lengan tuas. Dengan poros di tengah, gaya 50 N yang berjarak 2 m dari poros menyeimbangkan gaya 100 N yang berjarak 1 m: 50 × 2 = 100 × 1.
- 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
Poros tuas ini di tengah, sama seperti tuas klasik — tetapi gaya kanan diterapkan hanya 1 m dari poros, sedangkan gaya kiri berjarak 2 m. Jika dorongan 50 N pada jarak 2 m diimbangi oleh dorongan pada jarak 1 m, apakah gaya itu lebih besar, sama, atau lebih kecil dari 50 N?
Prediksi untuk ditimbang
- Lebih besar dari 50 N
- Sama dengan 50 N
- Lebih kecil dari 50 N
Peran variabel
Apa yang Anda tetapkan:
- Gaya Kiri (N)
- Gaya Kanan (N)
Apa yang Anda ukur:
- Torsi Bersih (dari sim) (N·m)
- τ = r × F (dihitung) (N·m)
Bagaimana penyelidikannya berjalan
- Buka preset Tuas Tidak Seimbang. Sebuah balok kaku dipasang tepat di tengahnya, seperti tuas klasik — tetapi kedua gaya ke bawah diterapkan pada jarak yang berbeda: 2 m di kiri, 1 m di kanan. Gaya ke bawah 50 N mendorong pada tanda 2 m.
- Klik panah gaya kiri pada balok dan catat kekuatannya di Inspektor, lalu klik panah gaya kanan dan lakukan hal yang sama. Perhatikan kedua lengan memiliki panjang yang berbeda.
- Untuk setiap baris di bawah, atur kekuatan gaya kiri dan kanan di Inspektor agar sesuai, jalankan simulasi, pilih balok, dan baca nilai torsi τ = r × F dari panel Matematika.
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. Dengan lengan tidak sama, torsi yang sama membutuhkan gaya yang tidak sama — gaya 50 N yang berjarak 2 m dari poros menyeimbangkan gaya 100 N yang berjarak 1 m, karena keduanya menghasilkan 100 N·m.
Apa yang diminta siswa untuk dikerjakan oleh lembar kerja yang dapat dicetak
- Untuk setiap baris, hitung dengan tangan 1 m × Gaya Kanan − 2 m × Gaya Kiri. Bandingkan dengan torsi bersih yang Anda baca dari panel Matematika sim. Apakah mereka cocok?
- Pada baris 1, dorongan 50 N pada lengan 2 m menyeimbangkan dorongan 100 N pada lengan 1 m — gaya berbeda, torsi sama. Apa yang harus berlaku antara sebuah gaya dan jaraknya dari poros agar tuas seimbang?
Di mana hal ini muncul di luar lab
- Gerobak dorong juga merupakan tuas: lengan Anda mengangkat gagang sekitar 2 m dari roda (poros) sementara beban berada dekat roda. Jika beban berbobot 200 N dan berada 0,5 m dari roda, berapa gaya ke atas yang harus Anda berikan pada gagang untuk menyeimbangkannya? Berapa jika beban berada di ujung baki?
- Palu cakar mencabut paku, linggis, dan pemecah kacang semuanya tuas dengan lengan tidak sama. Pilih salah satu dan kenali porosnya, gaya yang diterapkan, dan beban yang dipindahkannya — lalu jelaskan mengapa lengan pendek berada di sisi beban.
- 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 Tidak Seimbang
- Pilih tuas
- Tekan Putar
- Lengan tidak sama, torsi sama
- Buka data
- Anda berhasil!
Buka simulasi interaktif untuk membangun adegan, tekan Putar, dan jelajahi dengan pengukuran langsung dan tutorial terpandu.