Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Forklar de involverede kræfter, når 2 personer med forskellige vægte balanserer hinanden ude på en se sav?

Her er en sammenbrud af de kræfter, der er involveret i en afbalanceret seesaw:

1. Tyngdekraft:

* vægt: Den primære kraft til spil er tyngdekraften. Hver persons vægt virker nedad og trækker dem mod jordens centrum. En tungere person udøver en stærkere nedadgående kraft.

2. Drejningsmoment (rotationskraft):

* håndtagarm: Afstanden fra Pivot Point (Fulcrum) af seet, hvor hver person sidder, er afgørende. Denne afstand kaldes håndtagarmen.

* beregning af drejningsmoment: Moment beregnes ved at multiplicere kraften (vægt) med håndtagarmen. En længere grebsarm betyder mere drejningsmoment.

3. Afbalancering af kræfterne:

* ligevægt: For at vi skal være afbalanceret, skal det drejningsmoment med uret lig med drejningsmomentet mod uret. Tænk på det sådan:

* tungere person: Den tungere person har mere vægt (nedadgående kraft). For at balancere har de brug for en kortere håndtagsarm (sidder tættere på omdrejningspunktet).

* lettere person: Den lettere person har mindre vægt. For at balancere har de brug for en længere håndtagsarm (sidder længere fra omdrejningspunktet).

i enklere termer:

* Den tungere person skal være tættere på midten for at modvirke deres tungere vægt.

* Den lettere person skal være længere væk fra midten for at skabe nok drejningsmoment til at afbalancere den tungere person.

Eksempel:

* Forestil dig en 100 pund person, der sidder 5 meter fra omdrejningen, og en person på 50 pund, der sidder 10 meter fra omdrejningen.

* drejningsmoment til den tungere person: 100 pund * 5 fod =500 fodpund

* drejningsmoment til den lettere person: 50 pund * 10 fod =500 fodpund

* afbalanceret! Med uret og mod uret er drejningsmomenter lige, så vi er i ligevægt.

Vigtige noter:

* Useagen vil kun være perfekt afbalanceret, hvis omdrejningen er perfekt centreret.

* Hvis begge personer flytter deres vægt, bliver vippet ubalanceret og begynder at rotere.

* Seetsaw selv har vægt, men vi ignorerer det normalt i en simpel analyse.

Varme artikler