Mehanika
Vzvod z enakimi ročicami
Dve enaki sili pritiskata dol na oba konca. Enake ročice + enake sile → navora se izničita (τ = r × F) → vzvod ostane v vodoravnem položaju. Spremeni eno silo v plošči Lastnosti in glej, kako se nagne.
Vzvod z enakimi ročicami — interaktivna simulacija Mehanika. Dve enaki sili pritiskata dol na oba konca. Enake ročice + enake sile → navora se izničita (τ = r × F) → vzvod ostane v vodoravnem položaju. Spremeni eno silo v plošči Lastnosti in glej, kako se nagne. Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.
Navor in vzvodi
Vzvod se zavrti, ko je neto navor od nič. Sile dlje od vrtišča dajo večje navore pri isti jakosti.
Navor τ = r × F je odvisen od sile in ročice. Enaki sili na enakih razdaljah na nasprotnih straneh se lahko uravnotežita; sprememba razdalje ali sile vzvod prevrne.
- τ = rF sin θ
- Στ = 0 v ravnovesju
Oris preiskave
Načrtuj vprašanje, preden odpreš laboratorij
Oris zrcali predizrisano stran: vodilno vprašanje, tekmujoča predvidevanja, vloge spremenljivk, vodilni zakoni, priprava, analiza in pozivi k razširitvi ostanejo vidni in v tem vrstnem redu.
Vodilno vprašanje
Vzvod je priboden v svojem točnem središču, na vsakem koncu pa je pritrejen navzdol usmerjen potisk, enako oddaljen od vrtišča. Če ena stran potiska močneje kot druga, se vzvod nagne proti močnejšemu potisku, proti šibkejšemu ali ostane uravnotežen ne glede na vse?
Predvidevanja za pretehtanje
- Nagne se proti močnejšemu potisku
- Ostane uravnotežen ne glede na sile
- Nagne se proti šibkejšemu potisku
Vloge spremenljivk
Kaj nastaviš:
- Leva sila (N)
- Desna sila (N)
Kaj izmeriš:
- Neto navor (iz simulacije) (N·m)
- τ = r × F (izračunano) (N·m)
Kako poteka preiskava
- Odpri prednastavitev Vzvod. Toga prečka je pribodena v središču; navzdol usmerjena sila 50 N je pritrejena 2 m od vrtišča na vsakem koncu.
- Klikni levo puščico sile na prečki in zabeleži njeno jakost v plošči Lastnosti, nato klikni desno puščico sile in stori enako.
- Za vsako vrstico spodaj nastavi jakosti levo in desno v plošči Lastnosti, zaženi simulacijo, izberi prečko in odčitaj vrednost navora τ = r × F iz plošče Matematika.
Vodilna enačba
Navor — τ = r × F
Navor je vrtilni učinek sile okoli vrtišča: τ = r × F, kjer je r razdalja od vrtišča do mesta, kjer sila deluje. Vzvod se uravnoteži, ko se navora z obeh strani izničita — enake sile na enakih razdaljah ali neenake sile na obratno sorazmernih razdaljah.
Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati
- Za vsako vrstico izračunaj 2 m × (Desna sila − Leva sila) ročno. Primerjaj z neto navorom, ki si ga prebral iz plošče Matematika. Se ujemata?
- V vrstici 1 sta sili enaki in vzvod ostane v vodoravnem položaju. Kaj ti to pove o tem, kako se morata sili in dolžini ročic razmerjati, da se kateri koli vzvod uravnoteži?
Kje se to pokaže onkraj laboratorija
- Pravi vzvodi — kot gugalnica z dvema jahačema različne teže — pogosto potrebujejo neenake dolžine ročic, ne neenake sile, za ravnovesje. Če bi sila na desni strani ostala 50 N, njena razdalja od vrtišča pa se podvojila na 4 m, katera sila na levi ročici (še vedno na 2 m) bi bila potrebna za uravnoteženje?
- Ključ, odpirač za steklenice in škarje so vsi vzvodi. Izberi enega in določi njegovo vrtišče, delujočo silo in breme, ki ga premika — nato razloži, zakaj daljši ročaj olajša uporabo.
- 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
- Dobrodošli pri vzvodu
- Izberi vzvod
- Pritisni Predvajaj
- Uravnoteženje navorov
- Odpri podatke
- Uspelo ti je!
Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.
Odpri interaktivni laboratorij →