Balansasstatinis yra būklė, kai rezultatas jėgos ir jėgų momentų suma, arba sukimo momentai, yra niekiniai. Esant statinei pusiausvyrai, kūnai yra ramybės būsenoje. Iš viso yra dvi trys skirtingos pusiausvyros rūšys: stabilus, nestabilus ir abejingas.
Pažiūrėktaip pat: Viskas, ką reikia žinoti apie Niutono dėsnius
Statinė ir dinaminė pusiausvyra
Prieš pradėdami, kai kurios sąvokos yra nepaprastai svarbios, kad suprastume šį straipsnį, patikrinkite juos:
- Jėgagautas: yra apskaičiuojamas per 2-asis Niutono dėsnis. Esant pusiausvyros būklei, vektorinė suma šių jėgų turi būti nulis;
- Jėgos sukimo momentas arba momentas: jis susijęs su dinaminiu sukimosi veiksniu, tai yra, kai kūnui taikomas nulinis sukimo momentas, jis linkęs apibūdinti sukimosi judesį.
mes skambiname pusiausvyra situacija, kai išplėstam ar punktualiam kūnui taikoma grynoji jėga. Taigi ir pagal tai, kas nustatyta 1-asis Niutono dėsnis, žinomas kaip inercijos įstatymas, pusiausvyros kūnas gali būti ramybės būsenoje arba viduje vienodas tiesinis judesys
- situacijos, kurios atitinkamai vadinamos statine pusiausvyra ir dinamine pusiausvyra.Statinės pusiausvyros tipai
- Nestabilus balansas: kai kūnas patiria nedidelį poslinkį iš pusiausvyros padėties, kad ir koks mažas, jis bus linkęs tolti nuo tos padėties. Pažvelkite į žemiau pateiktą paveikslą:
- Stabilus balansas: kai kūnas, pasislinkęs iš savo pusiausvyros padėties, linkęs grįžti į pradinę padėtį, kaip parodyta šiame paveiksle:
- Balansasabejingas: kai kūnas, nepaisant jo padėties, išlieka pusiausvyroje, patikrinkite:
žinoti daugiau: Sužinokite, kaip futbolo kamuolys vingiuoja ore
Materialiojo taško ir išplėstinio kūno pusiausvyra
Kai galima nepaisyti kūno matmenų, kaip, pavyzdžiui, kalbama apie mažą dalelę pusiausvyraapieRezultatasmedžiaga. Šiais atvejais norint, kad kūnas būtų pusiausvyroje, pakanka, kad jį veikiančių jėgų suma būtų lygi nuliui.
F - jėga
FX - x jėgų komponentas
Fy - y jėgų komponentas
padarė - z jėgų komponentas
Paveikslas rodo, kad jėgų suma ir jėgų komponentų suma kiekvienoje kryptyje turi būti lygi nuliui, kad taško simetrijos kūnas būtų statinėje pusiausvyroje.
Kai neįmanoma nepaisyti kėbulo matmenų, kaip antai strypai, pakeliamieji tiltai, atramos, svertai, krumpliaračiai ir kiti makroskopiniai daiktai, kalbama pusiausvyraapiekūnasplatus. Norint teisingai apibrėžti šio tipo pusiausvyrą, būtina atsižvelgti į atstumą tarp jėgos, esančios šių jėgų sukimosi ašiai, taško. kūnus, kitaip tariant, statinės ar dinaminės pusiausvyros būklė reikalauja, kad sukimo momentų (arba momentų) suma būtų nulinė, kaip tai vyksta jėgų taikoma.
Pirmiau nurodytos sąlygos rodo, kad pratęsus kėbulą, jėgų ir sukimo momentų suma turi būti lygi nuliui kiekviena kryptimi.
Išspręsti statinės pusiausvyros pratimai
Statinio balanso pratimams spręsti reikalingos pagrindinės sumos žinios. vektorius ir vektorių skaidymas.
Prieigataip pat: Ar turite sunkumų? Sužinokite, kaip spręsti pratimus naudojant Niutono dėsnius
Klausimas 1)(Isulas) Dėžė A, sverianti 300 N, pakabinama dviem virvėmis B ir C, kaip parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje. (Duomenys: nuodėmė 30º = 0,5)
B eilutės traukimo vertė lygi:
a) 150,0 N
b) 259,8 N
c) 346,4 N
d) 600,0 N
Atsiliepimas: D raidė
Rezoliucija:
Norėdami išspręsti šį pratimą, turime naudoti trigonometrija, siekiant apskaičiuoti B stygos trauką Tam būtina naudoti sinuso apibrėžimą, nes kampas susidaro tarp stygų 30º, o sinuso formulė rodo, kad ją galima apskaičiuoti pagal priešingos pusės ir hipotenuzė. Pažvelkite į kitą paveikslą, jame mes suformuojame trikampį su vektoriais TB (traukite virvę B) ir svoris (P):
Remdamiesi juo, turime atlikti tokį skaičiavimą:
2 klausimas)(Speckas) Blokas, kurio masė m = 24 kg, išlaikoma pusiausvyroje dėl neišplečiamų ir nereikšmingų masių L ir Q stygų, kaip parodyta kitame paveiksle. Virvė L su siena formuoja 90 ° kampą, o virvė Q - 37 ° kampu su lubomis. Atsižvelgiant į greitį dėl sunkio, lygų 10m / s², lyno L ant sienos veikianti traukos jėgos vertė yra:
(Duomenys: cos 37 ° = 0,8 ir sin 37 ° = 0,6)
a) 144 N
b) 180 N
c) 192 N
d) 240 N
e) 320 N
Atsiliepimas: Laiškas e
Rezoliucija:
Pirma, turime nustatyti, kokia yra traukos, kurią palaiko Q kabelis, vertė, tam naudojame sinuso santykį, kaip ir ankstesniame pratime:
Radę vielos Q įtempimą, turime apskaičiuoti šios įtampos komponentą, kurį panaikina L kabelio įtempimas. Dabar naudosime kampo kosinusą, nes Q kabelio traukimo horizontalusis komponentas yra kraštas, esantis šalia 37 ° kampo, atkreipkite dėmesį:
3 klausimas (uerj) Žmogus, kurio masė lygi 80 kg, yra ramybės būsenoje ir subalansuotas ant standžios 2,0 m ilgio lentos, kurios masė yra daug mažesnė nei žmogaus. Lenta yra horizontaliai išdėstyta ant dviejų atramų, A ir B, jos galuose, o žmogus yra 0,2 m atstumu nuo A atramos galo. Jėgos intensyvumas niutonais, kurį lenta daro ant atramos A, yra lygiavertis:
a) 200
b) 360
c) 400
d) 720
Atsiliepimas: D raidė
Rezoliucija:
Mes sukūrėme schemą, kad galėtumėte lengviau pamatyti pratimą ir jį patikrinti:
Kadangi baras, ant kurio laikomas vyras, yra platus kūnas, reikia atsižvelgti ir į sumaišjėgos kaip į sumavektoriusNuosukimo momentai kad tai veikia. Taigi turime atlikti šiuos skaičiavimus:
Norėdami atlikti šiuos skaičiavimus, pirmiausia naudojame sąlygą, nurodančią, kad sukimo momentų suma turi būti lygi nuliui, tada jėgas padauginame iš jų atstumų nuo strypo sukimosi ašies (šiuo atveju pasirenkame padėtį A). Norėdami nustatyti signalus, mes naudojame signalasteigiamas už sukimo momentus, sukeliančius sukimąsi prasmeprieš laikrodžio rodyklę, o signalas neigiamas buvo naudojamas sukimo momentui, kurį sukelia svorio jėga, kuri linkusi pasukti juostą prasmetvarkaraštį.
Apskaičiuojant sukimo momentų rezultatą, gautas NB = 80 N, ir tada mes naudojame antrąją pusiausvyros sąlygą. Šiuo atveju sakome, kad juostą veikiančių jėgų suma turi būti lygi nuliui, o taške A gaunama normali reakcija, lygi 720N.
Autorius Rafaelis Hellerbrockas
Fizikos mokytoja
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/equilibrio-estatico.htm