Līdzsvarsstatisks ir stāvoklis, kurā rezultāts spēki un spēku momentu summa, vai griezes momentus, ir nulle. Statiskā līdzsvara stāvoklī ķermeņi ir miera stāvoklī. Kopumā ir divi trīs dažādi līdzsvara veidi: stabils, nestabils un vienaldzīgs.
Skatiesarī: Viss, kas jums jāzina par Ņūtona likumiem
Statiskā un dinamiskā līdzsvars
Pirms mēs sākam, daži jēdzieni ir ļoti svarīgi, lai mēs saprastu šo rakstu, pārbaudiet tos:
- Spēksrezultātā: tiek aprēķināts caur Ņūtona 2. likums. Līdzsvara stāvoklī vektoru summa no šiem spēkiem nedrīkst būt nulle;
- Griezes moments vai spēka moments: tas attiecas uz dinamisko rotācijas aģentu, tas ir, ja ķermenim tiek piemērots griezes moments, kas nav nulle, tas mēdz aprakstīt rotācijas kustību.
Mēs saucam līdzsvars situācija, kurā ķermenis, kas ir pagarināts vai precīzs, ir pakļauts neto rezultējošam spēkam. Tādā veidā un saskaņā ar Ņūtona 1. likums, kas pazīstams kā inerces likums, līdzsvarots ķermenis var būt vai nu miera stāvoklī, vai iekšā vienmērīga taisnvirziena kustība - situācijas, kuras attiecīgi sauc par statisko līdzsvaru un dinamisko līdzsvaru.
Statiskā līdzsvara veidi
- Nestabils atlikums: kad ķermenis piedzīvo nelielu pārvietošanos no līdzsvara stāvokļa, lai cik mazs, tam būs tendence arvien vairāk attālināties no šīs pozīcijas. Apskatiet zemāk redzamo attēlu:
- Stabils atlikums: kad ķermenis, pārvietots no līdzsvarota stāvokļa, mēdz atgriezties sākotnējā stāvoklī, kā parādīts šajā attēlā:
- Līdzsvarsvienaldzīgs: kad ķermenis neatkarīgi no tā, kur tas atrodas, paliek līdzsvarā, pārbaudiet:
zināt vairāk: Atklājiet, kā futbola bumba izliekas gaisā
Materiālā punkta un pagarinātā ķermeņa līdzsvars
Kad ķermeņa izmērus var atstāt novārtā, piemēram, par nelielu daļiņu, mēs runājam līdzsvarsgadaRezultātsmateriāls. Šajos gadījumos, lai ķermenis būtu līdzsvarā, pietiek ar to, ka uz to iedarbojošos spēku summa ir nulle.
F - spēks
FX - x spēku sastāvdaļa
Fy - y spēku sastāvdaļa
darīja - z spēku sastāvdaļa
Attēlā norādīts, ka spēku summai un spēku sastāvdaļu summai katrā virzienā jābūt vienādai ar nulli, lai punktu simetrijas ķermenis būtu statiskā līdzsvara stāvoklī.
Ja nav iespējams neņemt vērā korpusa izmērus, piemēram, stieņu, vilkamo tiltu, balstu, sviru, zobratu un citu makroskopisku priekšmetu gadījumā, var runāt par līdzsvarsgadaķermeņaplašs. Lai pareizi definētu šāda veida līdzsvaru, jāņem vērā attālums starp spēka pielikšanas punktu šo rotācijas asij citiem vārdiem sakot, statiskā vai dinamiskā līdzsvara stāvoklis prasa, lai griezes momentu (vai momentu) summa būtu nulle, kā tas notiek ar spēkiem piemēro.
Iepriekš minētie nosacījumi norāda, ka pagarināta korpusa gadījumā spēku un griezes momentu summa katrā virzienā ir nulle.
Atrisināti vingrinājumi par statisko līdzsvaru
Statiskā līdzsvara vingrinājumu risināšanai nepieciešamas pamatzināšanas par summu. vektors un vektoru sadalīšanās.
Piekļuvearī: Vai jums ir grūtības? Uzziniet, kā atrisināt vingrinājumus, izmantojot Ņūtona likumus
Jautājums 1)(Isula) Kaste A, kas sver 300 N, ir piekārta ar divām virvēm B un C, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā. (Dati: grēks 30º = 0,5)
B virknes vilkšanas vērtība ir vienāda ar:
a) 150,0 N
b) 259,8 N
c) 346,4 N
d) 600,0 N
Atsauksmes: D burts
Izšķirtspēja:
Lai atrisinātu šo uzdevumu, mums jāizmanto trigonometrija, lai aprēķinātu B virknes vilkšanu. Šim nolūkam ir nepieciešams izmantot sinusa definīciju, jo leņķis, kas veidojas starp virknēm, ir 30 °, un sinusa formula norāda, ka to var aprēķināt pēc attiecības starp pretējo kāju un hipotenūza. Skatiet nākamo attēlu, tajā mēs izveidojam trīsstūri ar vektoriem TB (velciet virvi B) un svars (P):
Pamatojoties uz to, mums jāveic šāds aprēķins:
2. jautājums)(Speck) Bloks ar masu m = 24 kg tiek turēts līdzsvarā ar neizstiepāmām un nenozīmīgām masas L un Q virknēm, kā parādīts nākamajā attēlā. Virve L veido 90 ° leņķi ar sienu un virve Q veido 37 ° leņķi ar griestiem. Ņemot vērā gravitācijas paātrinājumu, kas vienāds ar 10m / s², vilces spēka vērtība, ko virve L iedarbojas uz sienu, ir:
(Dati: cos 37 ° = 0,8 un sin 37 ° = 0,6)
a) 144 N
b) 180 N
c) 192 N.
d) 240 N
e) 320 N
Atsauksmes: Vēstule e
Izšķirtspēja:
Pirmkārt, mums jānosaka Q kabeļa atbalstītās vilces vērtība, tāpēc mēs izmantojam sinusa attiecību, tāpat kā iepriekšējā vingrinājumā:
Pēc tam, kad mēs esam atraduši stieples Q spriegumu, mums jāaprēķina šī spriegojuma sastāvdaļa, kuru atceļ kabeļa L spriegojums. Tagad mēs izmantosim leņķa kosinusu, jo Q kabeļa pievilkšanas horizontālā sastāvdaļa ir puse, kas atrodas blakus 37 ° leņķim, ņemiet vērā:
3. jautājums (uerj) Cilvēks, kura masa ir vienāda ar 80 kg, ir miera stāvoklī un līdzsvarota uz stingra, 2,0 m gara dēļa, kura masa ir daudz mazāka nekā vīrieša. Dēlis ir novietots horizontāli uz diviem balstiem A un B tā galos, un cilvēks atrodas 0,2 m attālumā no A atbalstītā gala. Spēka intensitāte ņūtonos, ko dēlis izdara uz atbalsta A, ir līdzvērtīga:
a) 200
b) 360
c) 400
d) 720
Atsauksmes: D burts
Izšķirtspēja:
Mēs izveidojām diagrammu, lai jūs varētu vieglāk apskatīt vingrinājumu, pārbaudiet to:
Tā kā josla, uz kuras vīrietis tiek atbalstīts, ir plašs ķermenis, jāņem vērā gan summanospēki kā uz summavektorsNogriezes momentus kas rīkojas pēc tā. Tādējādi mums jāveic šādi aprēķini:
Lai veiktu šos aprēķinus, vispirms izmantojam nosacījumu, kas nosaka, ka griezes momentu summai jābūt vienādai ar nulli, tad mēs reizinām spēkus ar to attālumiem no stieņa rotācijas ass (šajā gadījumā mēs izvēlamies pozīciju A). Lai noteiktu signālus, mēs izmantojam signālspozitīvs griezes momentiem, kas rada rotācijas jēgapretpulksteņrādītājvirzienā, kamēr signāls negatīvs tika izmantots griezes momentam, ko rada svara spēks, kas mēdz pagriezt stieni jēgagrafiku.
Aprēķinot griezes momentu rezultātu, iegūts NB = 80 N, un tad mēs izmantojam otro līdzsvara nosacījumu. Šajā gadījumā mēs sakām, ka uz stieni iedarbojošos spēku summai jābūt nullei, un mēs iegūstam normālu reakciju punktā A, kas vienāds ar 720N.
Autors Rafaels Hellerbroks
Fizikas skolotājs
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/equilibrio-estatico.htm
