Mekkanika
bra differenti
Brus ta’ 50 N fuq id-dirgħajn ta’ 2 m jibbilanċja brus ta’ 100 N fuq id-dirgħajn ta’ 1 m — momenti indaqs (τ = r × F) minn forzi mhux indaqs. Ibdel forza waħda fil-pannell tal-Proprjetajiet biex tara tbiegħed.
bra differenti — simulazzjoni interattiva ta’ Mekkanika. Brus ta’ 50 N fuq id-dirgħajn ta’ 2 m jibbilanċja brus ta’ 100 N fuq id-dirgħajn ta’ 1 m — momenti indaqs (τ = r × F) minn forzi mhux indaqs. Ibdel forza waħda fil-pannell tal-Proprjetajiet biex tara tbiegħed. Laboratorju virtwali tal-fiżika b’xejn fil-browser b’kejl SI ħaj u tutorjal gwida.
Mummenti u leveri
Leva tibbilanċja meta l-mummenti fuq iż-żewġ naħat tal-pivot jkunu indaqs — forzi fuq bra qosra jeħtieġu jkunu akbar biex jaqblu ma’ bra twila.
Il-mumment τ = r × F jiddependi kemm mill-forza kif ukoll mill-bra tal-leva. Bil-pivot fiċ-ċentru, forza ta’ 50 N f’2 m mill-pivot tibbilanċja forza ta’ 100 N f’1 m mill-pivot: 50 × 2 = 100 × 1.
- τ = rF sin θ
- Στ = 0 fl-ekwilibriju
Sommarju ta’ investigazzjoni
Ippjana l-mistoqsija qabel ma tiftaħ il-lab
Il-brief jgħaqqad mal-paġna pre-renderjata: mistoqsija ewlenija, predizzjonijiet li jikkontestaw, rwoli tal-varjabbli, liġijiet li jirregolaw, s-setup, analiżi u talbiet ta’ estensjoni jibqgħu viżibbli u f’dan l-ordni.
Mistoqsija ta’ tmexxija
Il-pivot ta’ din il-leva hu fiċ-ċentru, bħal fil-leva klassika — imma l-forza tal-lemin applikata biss f’1 mill-pivot filwaqt li l-forza tax-xellug hi f’2 bogħod. Jekk push ta’ 50 N fid-distanza ta’ 2 m jkun ibilanżjat b’push fid-distanza ta’ 1 m, dik il-forza hi akbar, l-istess, jew inqas minn 50 N?
Predizzjonijiet biex jitqiesu
- Hi akbar minn 50 N
- Hi l-istess — 50 N
- Hi inqas minn 50 N
Rwoli tal-varjabbli
X’issettja:
- Forza tax-Xellug (N)
- Forza tal-Lemin (N)
X’tkejjel:
- Mumment Net (mis-sim) (N·m)
- τ = r × F (ikkalkulat) (N·m)
Kif taħdem l-investigazzjoni
- Iftaħ il-preset ta’ Leva Mhux Indaqs. Varga riġida mnabbta fiċ-ċentru eżatt tagħha, bħal fil-leva klassika — imma ż-żewġ forzi ’l isfel huma applikati f’distanzi differenti: 2 m fuq ix-xellug, 1 m fuq il-lemin. Forza ta’ 50 N ’l isfel tbegħdes fil-marka ta’ 2 m.
- Ikklikkja l-vleġġa ta’ forza tax-xellug fuq il-varga u innota s-saħħa tagħha fil-pannell tal-Proprjetajiet, imbagħad ikklikkja l-vleġġa tal-lemin u agħmel l-istess. Innota li ż-żewġ bra huma twal differenti.
- Għal kull ringiela hawn taħt, issettja s-saħħiet ta’ forza tax-xellug u tal-lemin fil-pannell tal-Proprjetajiet biex jaqblu, ħaddem is-simulazzjoni, agħżel il-varga, u aqra l-valur ta’ mumment τ = r × F mil-pannell tal-Matematika.
l-ekwazzjoni li tiggwida
Mumment — τ = r × F
Il-mumment hu l-effett ta’ dawran ta’ forza madwar pivot: τ = r × F, fejn r hi d-distanza mill-pivot fejn taġixxi l-forza. B’bra mhux indaqs, mummenti indaqs jeħtieġu forzi mhux indaqs — forza ta’ 50 N f’2 mill-pivot tibbilanċja forza ta’ 100 N f’1 bogħod, għax iż-żewġ tagħmlu 100 N·m.
X’il-folja stampabbli titlob lill-istudenti jaħdmu
- Għal kull ringiela, ikkalkula 1 m × Forza tal-Lemin − 2 m × Forza tax-Xellug bl-idejn. Qabblu mal-mumment net li qrajt mil-pannell tal-Matematika tas-sim. Jaqblu?
- Fir-ringiela 1 il-push ta’ 50 N fuq il-bra ta’ 2 m jibbilanċja l-push ta’ 100 N fuq il-bra ta’ 1 m — forzi differenti, mummenti indaqs. X’irid jkun ver ta’ forza u d-distanza tagħha mill-pivot biex leva tibbilanċja?
Fejn dan jidher lil hinn mill-lab
- Karretta tal-idejn hi leva ukoll: l-idejn itellfu l-mankijiet madwar 2 m mir-rota (il-pivot) filwaqt li t-tagħbija toqgħod qrib ir-rota. Jekk it-tagħbija tiżen 200 N u toqgħod f’0.5 mir-rota, liema forza ’l fuq trid tapplika fil-mankijiet biex tibbilanċjaha? X’tkun teħtieġ jekk it-tagħbija toqgħod fit-tarf tad-dix?
- Martell ta’ gidra li jiġbed mismija, bar ta’ ħadid, u minqies tal-ġewż kollha huma leveri b’bra mhux indaqs. Agħżel wieħed u identifika l-pivot tiegħu, il-forza applikata tiegħu, u t-tagħbija li jħawwel — imbagħad spjega għalfejn il-bra qosra hi dik fuq in-naħa tat-tagħbija.
- 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
- Merħba għal-Leva ta’ Bra Differenti
- Agħżel il-leva
- Agħfas Riproduċi
- Bra differenti, mummenti indaqs
- Iftaħ id-data
- Għamirtha!
Iftaħ is-simulazzjoni interattiva biex tibni x-xena, agħfas Riproduċi, u esplora b’kejl ħaj u tutorjal bil-gwida.