యాంత్రిక శాస్త్రం
సమ తులావడి
రెండు సమాన బలాలు రెండు కొనల్లోనూ కిందికి నొక్కుతున్నాయి. సమాన భుజాలు + సమాన బలాలు → టార్క్లు రద్దవుతాయి (τ = r × F) → తులావడి సమతలంగా ఉంటుంది. వాలిపోవడం చూడడానికి లక్షణాల ప్యానెల్లో ఒక బలాన్ని మార్చండి.
సమ తులావడి — ఇంటరాక్టివ్ యాంత్రిక శాస్త్రం సిమ్యులేషన్. రెండు సమాన బలాలు రెండు కొనల్లోనూ కిందికి నొక్కుతున్నాయి. సమాన భుజాలు + సమాన బలాలు → టార్క్లు రద్దవుతాయి (τ = r × F) → తులావడి సమతలంగా ఉంటుంది. వాలిపోవడం చూడడానికి లక్షణాల ప్యానెల్లో ఒక బలాన్ని మార్చండి. ప్రత్యక్ష SI కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో కూడిన ఉచిత, బ్రౌజర్ ఆధారిత ఆభాసీ భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగశాల.
టార్క్, తులావడులు
నికర టార్క్ సున్నా కానంత వరకు తులావడి భ్రమణం చెందుతుంది. పివెట్ నుండి దూరంలో ఉన్న బలాలు అదే పరిమాణానికి పెద్ద టార్క్లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.
టార్క్ τ = r × F బలం, తులాభుజం రెండింటిపైనీ ఆధారపడుతుంది. వ్యతిరేక వైపులా సమాన దూరాల్లో సమాన బలాలు సమతూకం చేయగలవు; దూరం లేదా బలం మార్చితే తులావడి వాలుతుంది.
- τ = rF sin θ
- సమతా స్థితి వద్ద Στ = 0
దర్యాప్తి సంక్షిప్త వివరణ
ల్యాబ్ తెరిచే ముందు ప్రశ్నను ప్లాన్ చేయండి
ఈ సంక్షిప్త సారాంశం ప్రీరెండర్ చేసిన పేజీని ప్రతిబింబిస్తుంది: ముఖ్య ప్రశ్న, పోటీ ఊహలు, చరరాశి పాత్రలు, నియంత్రక నియమాలు, సెటప్, విశ్లేషణ, విస్తరణ ప్రశ్నలు — ఇవే క్రమంలో కనిపిస్తూ ఉంటాయి.
ముఖ్య ప్రశ్న
తులావడి సరిగ్గా మధ్యలో పిన్ను చేయబడింది, ప్రతి కొనలోనూ పివట్ నుండి ఒకే దూరంలో కిందికి తోపు ఉంది. ఒక వైపు మరొక వైపు కంటే బలంగా నొక్కితే, తులావడి బలమైన తోపు వైపుకా, బలహీన తోపు వైపుకా వాలుతుంది, లేక బలాలు ఏవైనా అలాగే సమతూకంలో ఉంటుందా?
పరిగణించాల్సిన ఊహలు
- బలమైన తోపు వైపుకు వాలుతుంది
- బలాలు ఏవైనా సమతూకంలోనే ఉంటుంది
- బలహీన తోపు వైపుకు వాలుతుంది
చరరాశి పాత్రలు
మీరు సెట్ చేసేవి:
- ఎడమ బలం (N)
- కుడి బలం (N)
మీరు కొలిచేవి:
- నికర టార్క్ (సిమ్ నుండి) (N·m)
- τ = r × F (లెక్కించినది) (N·m)
పరిశోధన ఎలా నడుస్తుంది
- తులావడి ప్రీసెట్ తెరవండి. దృఢమైన త్రుప్పి మధ్యలో పిన్ చేయబడింది; ప్రతి కొనలోనూ పివట్ నుండి 2 m దూరంలో 50 N కిందికి బలం అన్వయించబడింది.
- త్రుప్పిపై ఎడమ బల బాణాన్ని క్లిక్ చేసి లక్షణాల ప్యానెల్లో దాని తీవ్రత నమోదు చేయండి, ఆపై కుడి బల బాణాన్ని క్లిక్ చేసి అలాగే చేయండి.
- కింది ప్రతి వరుసకూ ఎడమ, కుడి బల తీవ్రతలను లక్షణాల ప్యానెల్లో సరిపోయేలా సెట్ చేసి, సిమ్యులేషన్ నడపండి, త్రుప్పిని ఎంచుకుని, గణిత ప్యానెల్ నుండి τ = r × F టార్క్ విలువ చదవండి.
పాలక సమీకరణం
టార్క్ — τ = r × F
పివట్ చుట్టూ బలపు భ్రమణ ప్రభావమే టార్క్: τ = r × F, r = పివట్ నుండి బలం పనిచేసే బిందువరకు దూరం. రెండు వైపుల టార్క్లు రద్దవుతుంటేనే తులావడి సమతూకంలో ఉంటుంది — సమాన దూరాల్లో సమాన బలాలు, లేదా విలోమ అనుపాత దూరాల్లో అసమాన బలాలు.
ముద్రించగల కార్యపత్రకం విద్యార్థులను ఏమి కనుగొనమంటుంది
- ప్రతి వరుసకూ, 2 m × (కుడి బలం − ఎడమ బలం) చేతితో లెక్కించండి. సిమ్ గణిత ప్యానెల్ నుండి చదివిన నికర టార్క్తో పోల్చండి. అవి సరిపోతాయా?
- వరుస 1లో రెండు బలాలు సమానం, తులావడి సమతలంగా ఉంటుంది. ఏదైనా తులావడి సమతూకంలో ఉండాలంటే బలాలు, భుజ పొడవులు ఎలా సంబంధపడాలో అది ఏమి చెబుతుంది?
ల్యాబ్కు మించి ఇది ఎక్కడ కనిపిస్తుంది
- నిజమైన తులావడులు — వేర్వేరు బరువుల ఇద్దరు రైడర్ల ఘటోప — సమతూకానికి తరచుగా వేర్వేరు బలాల బదులు వేర్వేరు భుజ పొడవులు కావాలి. కుడి వైపు బలం 50 N లో ఉండి పివట్ నుండి దూరం 4 m కు రెట్టింపైతే, ఎడమ భుజంలో (ఇంకా 2 m లో) ఏ బలం సమతూకానికి అవసరం?
- రెంచ్, బాటిల్ ఓపెనర్, కత్తెర్లు — అన్నీ తులావడులే. ఒకదాన్ని ఎంచుకుని దాని పివట్, అన్వయించిన బలం, కదిలే భారం గుర్తించండి — ఆపై పొడవైన హ్యాండిల్ దాన్ని ఉపయోగించడం ఎందుకు సులభమో వివరించండి.
- 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
- తులావడికి స్వాగతం
- తులావడి ఎంచుకోండి
- ప్లే నొక్కండి
- టార్క్లను సమతూకం చేయడం
- డేటా తెరవండి
- మీరు సాధించారు!
దృశ్యం నిర్మించడానికి, ప్లే నొక్కడానికి, ప్రత్యక్ష కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో అన్వేషించడానికి ఇంటరాక్టివ్ సిమ్యులేషన్ తెరవండి.