Pârghie: echilibrarea momentelor

1 · Prezice

O pârghie este fixată în centrul ei exact, cu o împingere în jos aplicată la fiecare capăt, la aceeași distanță de pivot. Dacă o parte împinge mai tare decât cealaltă, pârghia se înclină spre împingerea mai tare, spre cea mai slabă sau rămâne echilibrată orice ar fi?

• Se înclină spre împingerea mai tare
• Rămâne echilibrată indiferent de forțe
• Se înclină spre împingerea mai slabă

2 · Montaj

1. Deschide presetarea Pârghie. O grindă rigidă este fixată în centrul ei; o forță de 50 N în jos este aplicată la 2 m de pivot pe fiecare capăt.
2. Apasă pe săgeata forței din stânga de pe grindă și notează-i intensitatea în panoul Proprietăți, apoi fă la fel pentru săgeata forței din dreapta.
3. Pentru fiecare rând de mai jos, setează intensitățile forțelor din stânga și dreapta în panoul Proprietăți pentru a corespunde, rulează simularea, selectează grinda și citește valoarea momentului τ = r × F din panoul Matematică.

3 · Colectează date

Plotează diferența de forțe (Forța din dreapta − Forța din stânga) pe axa x în funcție de momentul rezultant măsurat pe axa y. Ce reprezintă panta și unde taie linia zero?

4 · Analizează

1. Pentru fiecare rând, calculează de mână 2 m × (Forța din dreapta − Forța din stânga). Compară cu momentul rezultant citit din panoul Matematică al simulării. Se potrivesc?
2. În rândul 1 cele două forțe sunt egale, iar pârghia rămâne orizontală. Ce îți spune asta despre cum trebuie să se raporteze forțele și lungimile brațelor pentru ca orice pârghie să se echilibreze?

5 · Extinde

1. Pârghiile reale — ca un leagăn cu doi copii de greutăți diferite — au adesea nevoie de brațe inegale, nu de forțe inegale, pentru a se echilibra. Dacă forța din dreapta ar rămâne 50 N, dar distanța ei față de pivot s-ar dubla la 4 m, ce forță pe brațul din stânga (tot la 2 m) ar trebui pentru a o echilibra?
2. O cheie fixă, un deschizător de capace și o pereche de foarfece sunt toate pârghii. Alege una și identifică-i pivotul, forța aplicată și sarcina pe care o mută — apoi explică de ce un mâner mai lung o face mai ușor de folosit.

Fizica din spatele acestui experiment

← Înapoi la experiment

138 de fișe de laborator de fizică tipăribile gratuit