తులావడి: టార్క్‌ల సమతూకం

1 · ఊహించండి

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?

2 · అమరిక

  1. తులావడి ప్రీసెట్ తెరవండి. దృఢమైన త్రుప్పి మధ్యలో పిన్ చేయబడింది; ప్రతి కొనలోనూ పివట్ నుండి 2 m దూరంలో 50 N కిందికి బలం అన్వయించబడింది.
  2. త్రుప్పిపై ఎడమ బల బాణాన్ని క్లిక్ చేసి లక్షణాల ప్యానెల్‌లో దాని తీవ్రత నమోదు చేయండి, ఆపై కుడి బల బాణాన్ని క్లిక్ చేసి అలాగే చేయండి.
  3. 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.

3 · డేటా సేకరించండి

ఎడమ బలం (N)కుడి బలం (N)నికర టార్క్ (సిమ్ నుండి) (N·m)τ = r × F (లెక్కించినది) (N·m)
50.0050.00
50.0080.00
70.0040.00

కొలిచిన నికర టార్క్ (y-అక్షం) వెంబడి బల భేదం (కుడి బలం − ఎడమ బలం) (x-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి. వాలు ఏమిటి, రేఖ ఎక్కడ సున్నా దాటుతుంది?

4 · విశ్లేషించండి

  1. ప్రతి వరుసకూ, 2 m × (కుడి బలం − ఎడమ బలం) చేతితో లెక్కించండి. సిమ్ గణిత ప్యానెల్ నుండి చదివిన నికర టార్క్‌తో పోల్చండి. అవి సరిపోతాయా?
  2. వరుస 1లో రెండు బలాలు సమానం, తులావడి సమతలంగా ఉంటుంది. ఏదైనా తులావడి సమతూకంలో ఉండాలంటే బలాలు, భుజ పొడవులు ఎలా సంబంధపడాలో అది ఏమి చెబుతుంది?

5 · విస్తరించండి

  1. 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?
  2. రెంచ్, బాటిల్ ఓపెనర్, కత్తెర్లు — అన్నీ తులావడులే. ఒకదాన్ని ఎంచుకుని దాని పివట్, అన్వయించిన బలం, కదిలే భారం గుర్తించండి — ఆపై పొడవైన హ్యాండిల్ దాన్ని ఉపయోగించడం ఎందుకు సులభమో వివరించండి.

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

టార్క్

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.

← ప్రయోగానికి తిరిగి

యాంత్రిక శాస్త్రం

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు