Остаток средствстатический это состояние, в котором равнодействующая силы и сумма моментов сил, или крутящие моменты, равны нулю. В статическом равновесии тела находятся в покое. Всего существует два трех разных типа баланса: стабильный, неустойчивый а также в разных.
Посмотритетакже: Все, что вам нужно знать о законах Ньютона
Статический и динамический баланс
Прежде чем мы начнем, некоторые концепции имеют фундаментальное значение для понимания этой статьи, ознакомьтесь с ними:
- Силав результате: рассчитывается через 2-й закон Ньютона. В состоянии равновесия векторная сумма этих сил должно быть ноль;
- Крутящий момент или момент силы: он касается динамического агента вращения, то есть, когда к телу прилагается ненулевой крутящий момент, он будет описывать вращательное движение.
мы называем остаток средств ситуация, в которой тело, вытянутое или точечное, подвергается действию результирующей силы. Таким образом и в соответствии с тем, что установлено 1-й закон Ньютона, известный как закон инерции,
тело в равновесии может быть как в покое, так и в равномерное прямолинейное движение - ситуации, которые называются статическим равновесием и динамическим равновесием соответственно.Типы статического равновесия
- Нестабильный баланс: когда тело претерпевает небольшое смещение из своего положения равновесия, каким бы маленьким оно ни было, оно будет стремиться двигаться все дальше и дальше от этого положения. Посмотрите на рисунок ниже:
- Стабильный баланс: когда тело, смещенное из своего уравновешенного положения, стремится вернуться в исходное положение, как в случае, показанном на этом рисунке:
- Остаток средствв разных: когда тело, независимо от того, где оно находится, остается в равновесии, проверьте:
узнать больше: Узнайте, как футбольный мяч изгибается в воздухе
Баланс материальной точки и баланс вытянутого тела
Когда размерами тела можно пренебречь, как, например, в случае маленькой частицы, мы говорим о остаток средствизСчетматериал. В этих случаях для равновесия тела достаточно, чтобы сумма действующих на него сил была равна нулю.
F - сила
FИкс - x составляющая сил
Fу - y-составляющая сил
сделал - z-составляющая сил
На рисунке показано, что сумма сил и сумма составляющих сил в каждом направлении должны быть равны нулю, чтобы тело точечной симметрии находилось в статическом равновесии.
Когда невозможно не учитывать размеры кузова, как в случае штанг, подъемных мостов, опор, рычагов, шестерен и других макроскопических объектов, говорят о остаток средствизтелообширный. Чтобы правильно определить этот тип баланса, необходимо учитывать расстояние от точки приложения силы до оси вращения этих весов. Другими словами, условие статического или динамического равновесия требует, чтобы сумма крутящих моментов (или моментов) была равна нулю, как это происходит с силами применяемый.
Вышеупомянутые условия показывают, что в случае вытянутого тела необходимо, чтобы сумма сил и моментов была равна нулю в каждом направлении.
Решенные упражнения на статическое равновесие
Решение упражнений на статическое равновесие требует базовых знаний о сумме. вектор а также векторное разложение.
Доступтакже: У вас возникли трудности? Научитесь решать упражнения по законам Ньютона.
Вопрос 1)(Исул) Ящик A весом 300 Н подвешен на двух тросах B и C, как показано на рисунке ниже. (Данные: sin 30º = 0,5)
Величина натяжения струны B равна:
а) 150.0 Н
б) 259,8 Н
в) 346,4 Н
г) 600.0 Н
Шаблон: Буква D
Разрешение:
Чтобы решить это упражнение, мы должны использовать тригонометрия, чтобы рассчитать натяжение струны B. Для этого необходимо использовать определение синуса, потому что угол, образованный между струнами, равен 30º, а формула синуса указывает, что его можно рассчитать как соотношение между противоположной стороной и гипотенуза. Смотрите следующий рисунок, на нем мы формируем треугольник с векторами TB (потяните за веревку B) и вес (P):
Исходя из этого, мы должны сделать следующий расчет:
Вопрос 2)(Спек) Блок массой m = 24 кг удерживается в равновесии с помощью нерастяжимых и пренебрежимо малой массы струн L и Q, как показано на следующем рисунке. Канат L образует угол 90 ° со стеной, а канат Q образует угол 37 ° с потолком. Учитывая ускорение свободного падения, равное 10 м / с², величина тягового усилия, которое веревка L оказывает на стену, составляет:
(Данные: cos 37 ° = 0,8 и sin 37 ° = 0,6)
а) 144 Н
б) 180 Н
в) 192 Н
г) 240 Н
д) 320 Н
Шаблон: Буква е
разрешение:
Во-первых, мы должны определить, какое значение силы сцепления поддерживается кабелем Q, для этого мы используем коэффициент синусоиды, как в предыдущем упражнении:
После того, как мы нашли натяжение в проводе Q, мы должны вычислить составляющую этого натяжения, которая компенсируется натяжением, создаваемым тросом L. Теперь мы будем использовать косинус угла, поскольку горизонтальная составляющая натяжения кабеля Q - это сторона, прилегающая к углу 37 °, обратите внимание:
Вопрос 3) (uerj) Человек массой 80 кг находится в состоянии покоя и балансирует на жесткой доске длиной 2,0 м, масса которой намного меньше массы человека. Доска расположена горизонтально на двух опорах, A и B, на ее концах, и человек находится на расстоянии 0,2 м от конца, поддерживаемого A. Интенсивность силы в ньютонах, которую доска оказывает на опору A, эквивалентна:
а) 200
б) 360
в) 400
г) 720
Шаблон: Буква D
Разрешение:
Мы сделали схему, чтобы вам было удобнее просматривать упражнение, посмотрите:
Поскольку перекладина, на которой опирается мужчина, представляет собой обширное тело, необходимо учитывать как суммапринадлежащийсилы относительно суммавекторИзкрутящие моменты которые действуют на это. Таким образом, мы должны произвести следующие расчеты:
Для выполнения этих расчетов мы сначала используем условие, которое гласит, что сумма крутящих моментов должна быть равна нулю, затем умножаем силы на их расстояния от оси вращения стержня (в данном случае мы выбираем положение A). Для определения сигналов используем сигналположительный для крутящих моментов, которые вызывают вращение в смыслпротив часовой стрелки, а сигнал отрицательный использовался для крутящего момента, создаваемого силой веса, которая стремится вращать штангу в смыслрасписание.
Расчет равнодействующей крутящих моментов дал NB = 80 Н, а затем воспользуемся вторым условием равновесия. В этом случае мы говорим, что сумма сил, действующих на стержень, должна быть равна нулю, и мы получаем нормальную реакцию в точке A, равную 720N.
Рафаэль Хеллерброк
Учитель физики
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/equilibrio-estatico.htm
