Når en set, der er 6 m lang afbalanceret, hvad den opadgående kraft, der leveres af jorden på Fulcrum?

forståelse af koncepterne

* ligevægt: Når en seesaw er afbalanceret, er den i en ligevægtstilstand. Dette betyder, at de kræfter, der handler på det, er afbalanceret, og der er ingen nettokraft, der får den til at rotere.

* drejningsmoment: Moment er en vridende kraft, der forårsager rotation. Det afhænger af den anvendte kraft og afstanden fra drejepunktet (Fulcrum).

* afbalancering af drejningsmomenter: For at der skal være en afbalanceret, at det skal være afbalanceret, skal det med uret drejningsmoment være lig med drejningsmomentet mod uret.

Beregninger

1. Antag lige vægte: Lad os antage, at vi har lige vægte på begge sider (for enkelhed). Dette betyder, at vægten på hver side udøver en lige nedadgående kraft.

2. tyngdepunkt: Midten af ​​tyngdekraften af ​​en symmetrisk setes er midt i midtpunktet (3 meter fra hver ende).

3. Momentberegning:

* drejningsmoment med uret: Vægten på den ene side af seesaw skaber et drejningsmoment med uret. Lad os sige, at vægten er 'W', og afstanden fra omdrejningspunktet er 3 meter. Momentet med uret er W * 3.

* Moment mod uret: Vægten på den anden side skaber et drejningsmoment mod uret, som også er w * 3.

4. afbalancerede drejningsmomenter: For at vi skal være afbalanceret, skal disse drejningsmomenter være ens:

* W * 3 =W * 3

5. kraft fra Fulcrum: Fulcrum giver en opadgående kraft til at modvirke de kombinerede nedadgående kræfter i vægterne. Da vi er afbalanceret, skal den opadgående kraft fra omdrejningen svare til summen af ​​de nedadgående kræfter:

* Opadgående kraft =W + W =2W

Konklusion

Den opadgående kraft, der er leveret af jorden på omdrejningspunktet for en afbalanceret set, er lig med dobbelt så stor vægt på hver side af seet.

Vigtig note: Dette antager, at selve seag har ubetydelig vægt. Hvis viuggen har betydelig vægt, bliver beregningen mere kompliceret.