Leva Mhux Indaqs: Vantaġġ Mekkaniku

1 · Ippreddi

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?

2 · Tħejjija

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

3 · Ħu d-Dejta

Forza tax-Xellug (N)Forza tal-Lemin (N)Mumment Net (mis-sim) (N·m)τ = r × F (ikkalkulat) (N·m)
50.00100.00
50.0050.00
20.00100.00

Ipinġi d-differenza ta’ forza (Forza tal-Lemin − Forza tax-Xellug) fuq l-ass mal-ġenb kontra l-mumment net li kejjelt fuq l-ass ġewwa — ftakar li l-bra huma mhux indaqs, għalhekk il-mumment hu 1 m × Forza tal-Lemin − 2 m × Forza tax-Xellug. X’irrappreżenta l-pendenza, u fejn il-linja taqsam żero?

4 · Analizza

  1. 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?
  2. 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?

5 · Estendi

  1. 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?
  2. 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.

Il-Fiżika Wara Dan l-Esperiment

Mumment

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.

← Lura għall-esperiment

Mekkanika

138 Folja ta’ Lab ta’ Fiżika Stampabbli u B’Xejn