Mekanik
Tuas Sama
Dua daya yang sama menekan ke bawah pada kedua-dua hujung. Lengan sama + daya sama → tork saling meniadakan (τ = r × F) → tuas kekal mendatar. Ubah satu daya dalam panel Sifat untuk melihatnya senget.
Tuas Sama — simulasi Mekanik interaktif. Dua daya yang sama menekan ke bawah pada kedua-dua hujung. Lengan sama + daya sama → tork saling meniadakan (τ = r × F) → tuas kekal mendatar. Ubah satu daya dalam panel Sifat untuk melihatnya senget. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Tork dan tuas
Tuas berputar apabila tork bersih bukan sifar. Daya lebih jauh daripada pangsi menghasilkan tork lebih besar bagi magnitud yang sama.
Tork τ = r × F bergantung pada kedua-dua daya dan lengan tuas. Daya sama pada jarak sama di sisi bertentangan boleh mengimbangi; mengubah jarak atau daya menyengketkan tuas.
- τ = rF sin θ
- Στ = 0 pada keseimbangan
Ringkasan penyiasatan
Rancang soalannya sebelum anda membuka makmal
Ringkasan ini menggambarkan halaman pra-render: soalan pemacu, ramalan bersaing, peranan pemboleh ubah, hukum pengawal, susunan, analisis dan gesaan lanjutan kekal kelihatan dan mengikut turutan ini.
Soalan pemacu
Satu tuas dicucuk pada pusat tepatnya, dengan satu dorongan ke bawah dikenakan pada setiap hujung, jarak sama daripada pangsi. Jika satu sisi menolak lebih kuat daripada yang lain, adakah tuas senget ke arah dorongan lebih kuat, dorongan lebih lemah, atau kekal seimbang tidak kira apa?
Ramalan untuk ditimbang
- Ia senget ke arah dorongan lebih kuat
- Ia kekal seimbang tidak kira dayanya
- Ia senget ke arah dorongan lebih lemah
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Daya Kiri (N)
- Daya Kanan (N)
Apa yang anda ukur:
- Tork Bersih (daripada sim) (N·m)
- τ = r × F (dikira) (N·m)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset Tuas. Satu rasuk tegar dicucuk pada pusatnya; daya ke bawah 50 N dikenakan 2 m daripada pangsi pada setiap hujung.
- Klik anak panah daya kiri pada rasuk dan perhatikan kekuatannya dalam panel Sifat, kemudian klik anak panah daya kanan dan buat sama.
- Bagi setiap baris di bawah, tetapkan kekuatan daya kiri dan kanan dalam panel Sifat untuk sepadan, jalankan simulasi, pilih rasuk, dan baca nilai tork τ = r × F daripada panel Matematik.
Persamaan pengawal
Tork — τ = r × F
Tork ialah kesan pusingan satu daya sekitar satu pangsi: τ = r × F, dengan r jarak daripada pangsi ke tempat daya bertindak. Tuas mengimbangi apabila tork daripada kedua-dua sisi saling meniadakan -- daya sama pada jarak sama, atau daya tak sama pada jarak songsang berkadar.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi setiap baris, kira 2 m × (Daya Kanan − Daya Kiri) dengan tangan. Bandingkan dengan tork bersih yang anda baca daripada panel Matematik sim. Adakah mereka sepadan?
- Pada baris 1 kedua-dua daya sama dan tuas kekal mendatar. Apa yang itu beritahu anda tentang bagaimana daya dan panjang lengan mesti berkait supaya sebarang tuas mengimbangi?
Di mana ini muncul di luar makmal
- Tuas sebenar -- seperti papan tibaselu dengan dua penunggang berbeza berat -- selalunya memerlukan panjang lengan tak sama, bukan daya tak sama, untuk mengimbangi. Jika daya sisi kanan kekal 50 N tetapi jarannya daripada pangsi berganda kepada 4 m, daya berapa pada lengan kiri (masih pada 2 m) diperlukan untuk mengimbanginya?
- Sepana, pembuka botol, dan sepasang gunting semuanya tuas. Pilih satu dan kenal pasti pangsinya, daya dikenakannya, dan beban yang digerakkannya -- kemudian terangkan mengapa pemegang lebih panjang menjadikannya 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 ke Tuas
- Pilih tuas itu
- Tekan Main
- Mengimbangi tork
- Buka data
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.