Conţinut
Ecuațiile de fascicul sunt o parte esențială a mecanicii și o modalitate excelentă de a-ți perfecționa abilitățile de matematică și fizică. Capacitatea de a calcula forțele care acționează pe grinzi este un element fundamental în construcții, educație științifică și chiar îmbunătățirea de bază a locuințelor, cum ar fi rafturile pentru construcții.
Ecuațiile de fascicul vă permit, de asemenea, să descoperiți lucruri necunoscute, cum ar fi cât de mult cântărește o cutie sau cât timp este un fascicul, prin rearanjarea ecuațiilor. Aceasta este o modalitate de a economisi timp și efort, dacă trebuie să cunoașteți greutatea unui obiect fix, fără a pune problema de a demonta orice este fixat.
Desenați o diagramă care include forțele care acționează asupra fasciculului și lungimea fasciculului. Acest lucru ajută la vizualizarea problemei și vă permite să colectați toate informațiile furnizate împreună într-o singură imagine. Aceasta este adesea numită diagrama corpului liber în cărți.
Folosiți o scală pentru a determina forța acelor de ceasornic care acționează asupra fasciculului (dacă este prezent), măsurată în Newton (N). Dacă forța se află la stânga punctului de echilibrare, acțiunea în sus (ridicare) determină un moment în sensul acelor de ceasornic. Dacă acționează în dreapta punctului de echilibrare, atunci o forță în jos (gravitația) provoacă un moment în sensul acelor de ceasornic. Etichetați forța în sensul acelor de ceasornic "Fc".
Utilizați o riglă pentru a măsura distanța orizontală în metri (m) între forța acelor de ceasornic și centrul punctului de echilibrare, dacă este prezentă. Etichetați această distanță „dc”.
Utilizați o scală pentru a determina forța în sensul acelor de ceasornic, măsurată în Newton (N) care acționează asupra fasciculului, dacă este prezentă. Dacă forța se află la stânga punctului de echilibrare, acțiunea în jos (gravitația) provoacă un moment anti-oraș. Dacă acționează în dreapta punctului de echilibrare, o forță ascendentă (ridicare) provoacă un moment în sensul acelor de ceasornic. Etichetați forța în sensul acelor de ceasornic "Fa".
Utilizați o riglă pentru a măsura distanța orizontală în metri (m) între forța în sensul acelor de ceasornic și centrul punctului de echilibru, dacă este prezentă. Etichetați această distanță „da”. Până acum ar fi trebuit să apară un necunoscut: „Fc”, „dc”, „Fa” sau „da”.
Calculați momentele în sensul acelor de ceasornic (Mc) folosind formula pentru un moment:
Mc = Fc x dc.
Un moment în sensul acelor de ceasornic este egal cu forța acelor de ceasornic înmulțit cu distanța orizontală față de punctul de echilibrare.
Calculați momentele în sensul acelor de ceasornic (Ma) folosind formula pentru un moment:
Ma = Fa x da.
Un moment în sensul acelor de ceasornic este egal cu forța în sensul acelor de ceasornic înmulțit cu distanța orizontală față de punctul de echilibrare.
Lăsați momentele în sensul acelor de ceasornic să fie egale cu cele în sensul acelor de ceasornic pentru a găsi valorile atunci când sunt în echilibru:
Fa x da = Fc x dc
Acest lucru este cunoscut în fizică drept echilibru.
Faceți forța necunoscută sau distanța obiectul investigației prin rearanjarea formulei pentru a izola necunoscutul pe o parte a ecuației. Aceasta se face prin împărțirea celeilalte părți ale ecuației la forța sau distanța cunoscută.
De exemplu, dacă vrem să găsim dc, împărțim ecuația la Fc:
dc = (Fa x da) / Fc
Introduceți numerele cunoscute în ecuație și rezolvați ecuația pentru necunoscut. Ecuația rezolvată dă forța sau distanța necesară pentru a echilibra cele două părți ale fasciculului.
Răspunsul trebuie să fie egal sau mai mare decât acest număr dacă dorim să ridicăm obiectul.