यांत्रिकी
असमान उत्तोलक
2 m भुजेवरील 50 N ढकलणे 1 m भुजेवरील 100 N ढकलण्याशी संतुलित राहते — असमान बलांतून समान आघूर्णे (τ = r × F). तो झुकताना पाहण्यासाठी गुणधर्म पॅनेलमध्ये एक बल बदला.
असमान उत्तोलक — संवादी यांत्रिकी सिम्युलेशन. 2 m भुजेवरील 50 N ढकलणे 1 m भुजेवरील 100 N ढकलण्याशी संतुलित राहते — असमान बलांतून समान आघूर्णे (τ = r × F). तो झुकताना पाहण्यासाठी गुणधर्म पॅनेलमध्ये एक बल बदला. थेट SI मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह मोफत, ब्राउझरवर चालणारी आभासी भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा.
आघूर्ण व उत्तोलक
आधारबिंदूच्या दोन्ही बाजूंची आघूर्णे समान झाल्यावर उत्तोलक संतुलित राहतो — लहान भुजेवरील बले मोठ्या भुजेशी जुळण्यासाठी मोठी असावी लागतात.
आघूर्ण τ = r × F बल व भुजा दोन्हींवर अवलंबून. आधारबिंदू मध्यभागी असताना, आधारबिंदूपासून 2 m अंतरावरील 50 N बल 1 m अंतरावरील 100 N बलाशी संतुलित राहते: 50 × 2 = 100 × 1.
- τ = rF sin θ
- संतुलनावर Στ = 0
अन्वेषण सारांश
प्रयोगशाळा उघडण्यापूर्वी प्रश्नच आखा
सारांश पूर्व-स्वरूपित पानासारखाच आहे: मार्गदर्शक प्रश्न, स्पर्धक अनुमान, चलांच्या भूमिका, प्रमुख नियम, मांडणी, विश्लेषण व विस्तार सूचना दिसत राहतात आणि याच क्रमाने.
मार्गदर्शक प्रश्न
या उत्तोलकाचा आधारबिंदू अगदी मध्यभागी आहे, शास्त्रीय उत्तोलकाप्रमाणेच — पण उजवे बल आधारबिंदूपासून फक्त 1 m वर लागू आहे तर डावे 2 m वर. 2 m अंतरावरील 50 N ढकलणे 1 m अंतरावरील ढकलण्याने संतुलित असल्यास, ते बल 50 N पेक्षा मोठे, समान की लहान आहे?
विचारात घेण्याचे अनुमान
- ते 50 N पेक्षा मोठे आहे
- ते समान — 50 N — आहे
- ते 50 N पेक्षा लहान आहे
चलांच्या भूमिका
तुम्ही काय निश्चित करता:
- डावे बल (N)
- उजवे बल (N)
तुम्ही काय मापता:
- एकूण आघूर्ण (सिममधून) (N·m)
- τ = r × F (गणन) (N·m)
तपासणी कशी चालते
- असम उत्तोलक प्रीसेट उघडा. कठीण आडवी नेमक्या मध्यभागी खिळलेली, शास्त्रीय उत्तोलकाप्रमाणे — पण दोन खालची बले वेगळ्या अंतरांवर: डावीकडे 2 m, उजवीकडे 1 m. 50 N खालचे बल 2 m खुणेवर ढकलते.
- आडव्यावरील डावा बल-बाण क्लिक करा व गुणधर्म पॅनेलमध्ये त्याची ताकद नोंदवा, मग उजवा बाण व तसेच. दोन्ही भुजा वेगळ्या लांबीच्या आहेत याकडे लक्ष द्या.
- खालील प्रत्येक ओळीसाठी डावी व उजवी बल-ताकद गुणधर्म पॅनेलमध्ये जुळवा, सिम्युलेशन चालवा, आडवी निवडा, व गणित पॅनेलमधून τ = r × F आघूर्ण मूल्य वाचा.
मूलभूत समीकरण
आघूर्ण — τ = r × F
आघूर्ण म्हणजे आधारबिंदूभोवती बलाचा वळण-परिणाम: τ = r × F. असमान भुजांसह, समान आघूर्णांना असमान बले लागतात — आधारबिंदूपासून 2 m वरील 50 N बल 1 m वरील 100 N बलाशी संतुलित, कारण दोन्ही 100 N·m बनवतात.
छापण्यायोग्य कार्यपत्रिका विद्यार्थ्यांकडून काय काढून घेते
- प्रत्येक ओळीसाठी हाताने 1 m × उजवे बल − 2 m × डावे बल काढा. सिमच्या गणित पॅनेलमधील एकूण आघूर्णाशी तुलना करा. ती जुळतात का?
- ओळ 1 मध्ये 2 m भुजेवरील 50 N ढकलणे 1 m भुजेवरील 100 N ढकलण्याशी संतुलित — वेगळी बले, समान आघूर्णे. उत्तोलक संतुलित राहण्यासाठी बल व त्याचे आधारबिंदूपासूनचे अंतर यांचे काय सहज लागते?
प्रयोगशाळेबाहेर हे कुठे दिसते
- हस्तगाडीही उत्तोलकच: चाक (आधारबिंदू) पासून सुमारे 2 m वर तुमचे हात हाता उचलतात तर भार चाकाजवळ बसतो. भार 200 N असून चाकापासून 0.5 m वर असल्यास, हातांनी किती वरचे बल लावावे लागेल? भार ट्रेच्या शेवटच्या टोकावर बसला तर काय लागेल?
- नख काढणारा हॅमर, लोखंडी शिक काढणारा पाइप-बार व खेळणी-कात्री — सर्व असम-भुजा उत्तोलक. एक निवडा व त्याचा आधारबिंदू, लागू बल व हलवलेला भार ओळखा — मग लहान भुजा भाराच्या बाजूला का असते ते स्पष्ट करा.
- 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
- असम उत्तोलकामध्ये स्वागत आहे
- उत्तोलक निवडा
- प्ले दाबा
- असमान भुजा, समान आघूर्णे
- डेटा उघडा
- तुम्ही केले!
दृश्य बांधण्यासाठी, प्ले दाबण्यासाठी आणि थेट मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह एक्सप्लोर करण्यासाठी संवादी सिम्युलेशन उघडा.