Ბალანსისტატიკური არის მდგომარეობა, რომელშიც შედეგია ძალებს და ძალების მომენტების ჯამი, ან ბრუნვები, ნულოვანია. როდესაც სტატიკური წონასწორობაა, სხეულები ისვენებენ. მთლიანობაში, არსებობს ორი სამი სხვადასხვა სახის ბალანსი: სტაბილური, არასტაბილური და გულგრილი.
შეხედეასევე: ყველაფერი რაც თქვენ უნდა იცოდეთ ნიუტონის კანონების შესახებ
სტატიკური და დინამიური ბალანსი
სანამ დავიწყებთ, ზოგიერთ ცნებას ფუნდამენტური მნიშვნელობა აქვს ამ სტატიის გასაგებად, გადახედეთ მათ:
- ძალაშედეგად: გამოითვლება მეშვეობით ნიუტონის მე -2 კანონი. წონასწორობის პირობებში, ვექტორული ჯამი ამ ძალების ნული უნდა იყოს;
- ძალის ბრუნვა ან მომენტი: ეს ეხება ბრუნვის დინამიკურ აგენტს, ანუ, როდესაც სხეულზე არაინულოვანი ბრუნვა შეიტანება, ის აღწერს როტაციული მოძრაობას.
ჩვენ ვურეკავთ ბალანსი სიტუაცია, რომელშიც სხეული, გაფართოებული ან პუნქტუალური, ექვემდებარება წმინდა შედეგობრივ ძალას. ამ გზით და შესაბამისად, რაც დადგენილია ნიუტონის პირველი კანონი, ცნობილი როგორც ინერციის კანონი, წონასწორობაში მყოფი სხეული შეიძლება იყოს მოსვენებულ მდგომარეობაში ან მოსვენებაში
ერთიანი სწორხაზოვანი მოძრაობა - სიტუაციები, რომლებსაც შესაბამისად ეწოდება სტატიკური წონასწორობა და დინამიური წონასწორობა.სტატიკური წონასწორობის ტიპები
- არასტაბილური ბალანსი: როდესაც სხეული განიცდის მცირე გადაადგილებას წონასწორობის პოზიციიდან, რაც არ უნდა მცირე იყოს, ის უფრო და უფრო შორდება ამ მდგომარეობას. იხილეთ ქვემოთ მოცემული ფიგურა:
- სტაბილური ბალანსი: როდესაც ბალანსირებული მდგომარეობიდან დევნილ სხეულს სურს დაუბრუნდეს საწყის მდგომარეობას, როგორც ამ ფიგურაში ნაჩვენებია:
- Ბალანსიგულგრილი: როდესაც სხეული, განურჩევლად იმისა, თუ სად არის განლაგებული, რჩება წონასწორობა, შეამოწმეთ:
მეტი იცოდე: გაეცანით როგორ ტრიალებს ფეხბურთის ბურთი ჰაერში
მატერიალური წერტილის ბალანსი და გაფართოებული სხეულის ბალანსი
როდესაც სხეულის ზომების უგულებელყოფა შეიძლება, მაგალითად მცირე ნაწილაკის შემთხვევაში, ამაზე ვსაუბრობთ ბალანსისაქართველოსქულამასალა ამ შემთხვევებში, რომ სხეული წონასწორობაში იყოს, საკმარისია მასზე მოქმედი ძალების ჯამი ნული იყოს.
ვ - ძალა
ვX - ძალების x კომპონენტი
ვy - ძალების კომპონენტი
გააკეთა - ძალების კომპონენტი
ნახაზი მიუთითებს, რომ ძალების ჯამი და ძალების კომპონენტების ჯამი თითოეული მიმართულებით უნდა იყოს ნულის ტოლი, ისე რომ წერტილოვანი სიმეტრიის სხეული იყოს სტატიკური წონასწორობა.
როდესაც შეუძლებელია სხეულის ზომების უგულებელყოფა, როგორც ბარები, ხიდები, საყრდენები, ბერკეტები, გადაცემათა კოლოფი და სხვა მაკროსკოპული ობიექტები, საუბრობს ბალანსისაქართველოსსხეულივრცელი. ამ ტიპის ბალანსის სწორად განსასაზღვრად საჭიროა გაითვალისწინოს მანძილი ძალის გამოყენების წერტილს შორის ამ ბრუნვის ღერძამდე სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სტატიკური ან დინამიური წონასწორობის მდგომარეობა მოითხოვს ბრუნვის (ან მომენტების) ჯამი ნულოვანი იყოს, როგორც ეს ხდება ძალებთან გამოყენებითი.
ზემოაღნიშნული პირობები მიუთითებს იმაზე, რომ გაფართოებული კორპუსის შემთხვევაში აუცილებელია ძალებისა და ბრუნვის ჯამი ნულოვანი იყოს თითოეული მიმართულებით.
გადაჭრილი ვარჯიშები სტატიკურ ბალანსზე
სტატიკური ბალანსის სავარჯიშოების გადაჭრა მოითხოვს თანხის ცოდნას. ვექტორი და ვექტორული დაშლა.
წვდომაასევე: გიჭირთ? შეიტყვეთ თუ როგორ უნდა გადაწყვიტოთ სავარჯიშოები ნიუტონის კანონების გამოყენებით
Კითხვა 1)(ისული) ყუთი A, 300 N წონით, შეჩერებულია ორი თოკით B და C, როგორც ეს ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში. (მონაცემები: ცოდვა 30º = 0,5)
B სტრიქონზე გაყვანის მნიშვნელობა ტოლია:
ა) 150.0 ნ
ბ) 259,8 ნ
გ) 346.4 ნ
დ) 600.0 ნ
უკუკავშირი: წერილი დ
რეზოლუცია:
ამ სავარჯიშოს გადასაჭრელად, ჩვენ უნდა გამოვიყენოთ ტრიგონომეტრია, რომ გამოვთვალოთ სტრიქონი B– ზე. ამისათვის აუცილებელია სინუსის განმარტება გამოვიყენოთ, რადგან სტრიქონებს შორის ჩამოყალიბებული კუთხე არის 30º, ხოლო სინუსის ფორმულა მიუთითებს იმაზე, რომ მისი გამოანგარიშება შესაძლებელია მოპირდაპირე მხარეს და ჰიპოტენუზა. იხილეთ შემდეგი ფიგურა, მასში ვქმნით სამკუთხედს ვექტორებით Tბ (გაიყვანეთ თოკზე B) და წონა (P):
ამის საფუძველზე უნდა გავაკეთოთ შემდეგი გაანგარიშება:
კითხვა 2)(ბეწვი) ბლოკი მასით m = 24 კგ ინახება წონასწორობით განუყოფელი და უმნიშვნელო მასის L და Q სიმებით, როგორც ნაჩვენებია შემდეგ სურათზე. თოკი L ქმნის 90 ° -იან კუთხეს კედელთან და თოკზე Q ქმნის 37 ° -იან კუთხეს ჭერთან. სიმძიმის გამო აჩქარების გათვალისწინებით 10 მ / წმ ტოლია, წევის ძალის მნიშვნელობა, რომელსაც L ბაგირი ახდენს კედელზე:
(მონაცემები: cos 37 ° = 0.8 და sin 37 ° = 0.6)
ა) 144 ნ
ბ) 180 ნ
გ) 192 ნ
დ) 240 ნ
ე) 320 ნ
უკუკავშირი: წერილი ე
რეზოლუცია:
პირველ რიგში, ჩვენ უნდა დავადგინოთ, რა მნიშვნელობა აქვს წევის მნიშვნელობას Q კაბელის მიერ, ამისათვის ვიყენებთ სინუსის კოეფიციენტს, როგორც წინა სავარჯიშოში:
მას შემდეგ, რაც მავთულში Q დაძაბულობა აღმოვაჩინეთ, უნდა გამოვთვალოთ ამ დაძაბულობის კომპონენტი, რომელიც გაუქმებულია L კაბელის მიერ დაძაბულობით. ახლა ჩვენ გამოვიყენებთ კუთხის კოსინუსს, ვინაიდან კაბელის Q– ის ჰორიზონტალური კომპონენტი 37 ° –იანი კუთხის გვერდითი მხარეა, გაითვალისწინეთ:
კითხვა 3) (uerj) ადამიანი, რომლის მასა 80 კგ-ს ტოლია, ისვენებს და გაწონასწორებულია ხისტი დაფით 2,0 მ სიგრძით, რომლის მასა გაცილებით მცირეა, ვიდრე კაცისა. დაფა ჰორიზონტალურად არის განლაგებული ორ საყრდენზე, A და B, მის ბოლოებზე, ხოლო კაცი ბოლოდან 0.2 მ-ით არის მხარდაჭერილი. ნიუტონში ძალის ინტენსივობა, რომელსაც დაფა ახდენს მხარდაჭერაზე, უდრის:
ა) 200
ბ) 360
გ) 400
დ) 720
უკუკავშირი: წერილი დ
რეზოლუცია:
ჩვენ შევქმენით დიაგრამა ისე, რომ უფრო მარტივად დაათვალიეროთ სავარჯიშო, გაეცანით:
რადგან ზოლი, რომელზეც მამაკაცს უჭერენ მხარს, ფართო სხეულია, უნდა გაითვალისწინოს ორივე ჯამისაქართველოსძალებს როგორც ჯამივექტორიდანბრუნვები რომ მოქმედებენ მასზე. ამრიგად, უნდა გავაკეთოთ შემდეგი გათვლები:
ამ გამოთვლების გასაკეთებლად, პირველ რიგში, ჩვენ ვიყენებთ პირობას, რომელშიც ნათქვამია, რომ ბრუნვის ჯამი უნდა იყოს ნულის ტოლი, შემდეგ, ჩვენ გავამრავლებთ ძალებს მათი დისტანციებით ჯოხის როტაციის ღერძიდან (ამ შემთხვევაში, ჩვენ ვირჩევთ A პოზიციას). სიგნალების დასადგენად ვიყენებთ სიგნალიპოზიტიური ბრუნვებისთვის, რომლებიც წარმოქმნიან ბრუნვას გრძნობასაათის ისრის საწინააღმდეგოდ, ხოლო სიგნალი უარყოფითი გამოიყენებოდა წონის ძალის მიერ წარმოქმნილი ბრუნვისთვის, რომელიც მიდრეკილია ბარის მოძრაობაში გრძნობაგრაფიკი.
ბრუნვის შედეგის გაანგარიშება გამოიწვია ნბ = 80 N, შემდეგ კი ვიყენებთ მეორე წონასწორობის პირობას. ამ შემთხვევაში, ჩვენ ვამბობთ, რომ ზოლზე მოქმედი ძალების ჯამი უნდა იყოს ნული და A წერტილში ნორმალურ რეაქციას მივიღებთ 720ნ.
რაფაელ ჰელერბროკის მიერ
ფიზიკის მასწავლებელი
წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/equilibrio-estatico.htm