Kol: Torkları Dengeleme
1 · Tahmin Et
Bir kol tam ortasından sabitlenmiştir; her iki ucuna da pivottan aynı uzaklıkta olacak şekilde aşağı doğru bir itme uygulanır.
- Daha güçlü itmeye doğru eğilir
- Kuvvetler ne olursa olsun dengede kalır
- Daha zayıf itmeye doğru eğilir
2 · Kurulum
- Merkezinden sabitlenmiş sert bir kiriş vardır; her iki uçta pivottan 2 m uzaklığa 50 N'luk aşağı yönlü kuvvet uygulanır.
- Kirişin üzerindeki sol kuvvet okuna tıklayın ve Özellikler panelinde kuvvetini not edin, ardından sağ kuvvet okuna tıklayın ve aynısını yapın.
- Aşağıdaki her satır için Özellikler panelinde sol ve sağ kuvvet büyüklüklerini eşit olacak şekilde ayarlayın, simülasyonu çalıştırın, kirişi seçin ve Matematik panelinden τ = r × F tork değerini okuyun.
3 · Veri Toplayın
| Sol Kuvvet (N) | Sağ Kuvvet (N) | Net Tork (sim'den) (N·m) | τ = r × F (hesaplanmıştır) (N·m) |
|---|---|---|---|
| 50.00 | 50.00 | ||
| 50.00 | 80.00 | ||
| 70.00 | 40.00 |
Y ekseninde ölçtüğünüz net torka karşı x ekseni üzerindeki kuvvet farkını (Sağ Kuvvet – Sol Kuvvet) çizin. Eğim neyi temsil eder ve çizgi sıfırı nerede keser?
4 · Analiz et
- Her sıra için 2 m × (Sağ Kuvvet – Sol Kuvvet) değerini elle hesaplayın. Bunu sim'in Matematik panelinden okuduğunuz net torkla karşılaştırın. Eşleşiyorlar mı?
- 1. sırada iki kuvvet eşittir ve kol aynı seviyede kalır. Bu size herhangi bir kolun dengelenmesi için kuvvetler ve kol uzunluklarının nasıl bir ilişki içinde olması gerektiği konusunda ne söylüyor?
5 · Uzat
- Gerçek kaldıraçlar (farklı ağırlıktaki iki sürücünün bulunduğu tahterevalli gibi) dengelemek için genellikle eşit olmayan kuvvetlere değil eşit olmayan kol uzunluklarına ihtiyaç duyar. Sağ tarafın kuvveti 50 N'de kalsa ama pivottan uzaklığı iki katına çıkıp 4 m'ye çıksaydı, bunu dengelemek için sol kolda (hala 2 m'de) hangi kuvvete ihtiyaç duyulurdu?
- Bir İngiliz anahtarı, bir şişe açacağı ve bir makas, hepsi birer kaldıraçtır. Birini seçin ve pivotunu, uyguladığı kuvveti ve hareket ettirdiği yükü tanımlayın; ardından daha uzun bir kolun kullanımını neden kolaylaştırdığını açıklayın.
Bu Deneyin Arkasındaki Fizik
Tork
Bir kaldıraç, iki taraftan gelen torklar birbirini götürdüğünde dengelenir...
Mekanik
- Atış Hareketi ve Kinetik Enerji
- Rampadaki Top: Sürtünmesiz Eğimdeki Enerji
- Sürtünme Rampasındaki Blok: Statik Sürtünme Eşiğini Bulma
- Terminal Hızı: Sürtünmeyle Düşme
- Kuvvet Laboratuvarı: Newton'un İkinci Yasası
- Karşıt Kuvvetler: Newton'un İkinci Yasası ve Momentum
- Zıplayan Top: Çarpma Halinde Enerji Kaybı
- Elastik Çarpışmalar ve Momentumun Korunumu
- Esnek Olmayan Çarpışma ve Momentum Korunumu
- Newton'un Beşiği: Momentum ve Enerji Transferi
- Basit Sarkaç
- Yaydaki Kütle: Basit Harmonik Hareket
138 Ücretsiz Yazdırılabilir Fizik Laboratuvarı Çalışma Kağıdı