Dengestatik sonucunun ortaya çıktığı durumdur. kuvvetler ve kuvvetlerin momentlerinin toplamı veya torklar, boş. Statik dengedeyken, cisimler dinlenme halindedir. Toplamda, iki üç farklı denge türü vardır: kararlı, kararsız ve kayıtsız.
BakAyrıca: Newton yasaları hakkında bilmeniz gereken her şey
Statik ve dinamik denge
Başlamadan önce, bu makaleyi anlamamız için bazı kavramlar çok önemlidir, bunlara göz atın:
- güçsonuç: aracılığıyla hesaplanır Newton'un 2. Yasası. Denge durumunda, vektör toplamı bu kuvvetlerin sıfır olması gerekir;
- Bir kuvvetin torku veya momenti: dinamik rotasyon ajanı ile ilgilidir, yani bir gövdeye sıfır olmayan bir tork uygulandığında, bir dönme hareketini tanımlama eğiliminde olacaktır.
Biz ararız denge Genişletilmiş veya dakik bir cismin net bileşke kuvvete maruz kaldığı durum. Bu şekilde ve tarafından belirlenenlere uygun olarak Newton'un 1. Yasasıeylemsizlik yasası olarak bilinen, dengede olan bir vücut ya dinleniyor ya da düzgün doğrusal hareket — sırasıyla statik denge ve dinamik denge olarak adlandırılan durumlar.
Statik denge türleri
- Kararsız denge: Bir cisim, ne kadar küçük olursa olsun, denge konumundan küçük bir yer değiştirmeye maruz kaldığında, bu konumdan daha da uzağa hareket etme eğiliminde olacaktır. Aşağıdaki şekle bakın:
- Kararlı denge: Dengeli konumundan yer değiştiren bir cisim, bu şekilde gösterilen durumda olduğu gibi, başlangıç konumuna dönme eğiliminde olduğunda:
- Dengekayıtsız: bir vücut, nerede olduğuna bakılmaksızın dengede kaldığında, şunları kontrol edin:
daha fazlasını bil: Futbol topunun havada nasıl kıvrıldığını keşfedin
Maddi noktanın dengesi ve uzatılmış gövdenin dengesi
Örneğin, küçük bir parçacık durumunda olduğu gibi, bir cismin boyutları ihmal edilebildiği zaman, hakkında konuşuruz. dengenın-ninPuanmalzeme. Bu durumlarda cismin dengede olması için üzerine etki eden kuvvetlerin toplamının sıfır olması yeterlidir.
F - güç
FX – kuvvetlerin x bileşeni
Fy – kuvvetlerin y bileşeni
yaptı – z kuvvetlerin bileşeni
Şekil, nokta simetri gövdesinin statik dengede olması için her yöndeki kuvvetlerin toplamının ve kuvvetlerin bileşenlerinin toplamının sıfıra eşit olması gerektiğini gösterir.
Şimdi durma... Reklamdan sonra devamı var ;)
Çubuklar, asma köprüler, destekler, kaldıraçlar, dişliler ve diğer makroskopik nesnelerde olduğu gibi, gövdenin boyutlarını göz ardı etmek mümkün olmadığında, söz edilir dengenın-ninvücutkapsamlı. Bu tür bir dengeyi doğru bir şekilde tanımlamak için, bir kuvvetin uygulandığı nokta ile bunların dönme ekseni arasındaki mesafeyi hesaba katmak gerekir. diğer bir deyişle, statik veya dinamik denge koşulu, kuvvetlerde olduğu gibi torkların (veya momentlerin) toplamının sıfır olmasını gerektirir. uygulamalı.
Yukarıdaki koşullar, uzatılmış bir gövde durumunda, kuvvetlerin ve torkların toplamının her yönde sıfır olması gerektiğini gösterir.
Statik denge ile ilgili çözülmüş egzersizler
Statik denge egzersizlerini çözmek, temel bir toplam bilgisi gerektirir. vektör ve vektör ayrıştırma.
GirişAyrıca: Zorluklar mı yaşıyorsunuz? Newton yasalarını kullanarak alıştırmaları nasıl çözeceğinizi öğrenin
Soru 1)(Isul) 300 N ağırlığındaki bir A kutusu, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi iki B ve C halatı ile askıda tutulmaktadır. (Veri: günah 30º = 0,5)
B dizesindeki çekmenin değeri şuna eşittir:
a) 150.0 N
b) 259.8 N
c) 346,4 N
d) 600.0 N
geri bildirim: D harfi
Çözüm:
Bu alıştırmayı çözmek için, trigonometri, B dizesindeki çekmeyi hesaplamak için. Bunun için teller arasında oluşan açı olduğu için sinüs tanımını kullanmamız gerekiyor. 30º ve sinüs formülü, karşı bacak ile kol arasındaki oran ile hesaplanabileceğini gösterir. hipotenüs. Bir sonraki şekle bakın, içinde T vektörleriyle bir üçgen oluşturuyoruzB (B ipini çekin) ve ağırlık (P):
Buna dayanarak, aşağıdaki hesaplamayı yapmalıyız:
Soru 2)(Zerre) Kütlesi m = 24 kg olan bir blok, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, uzamaz ve ihmal edilebilir kütle L ve Q ipleri tarafından dengede asılı tutulur. L ipi duvarla 90°'lik bir açı oluşturur ve ip Q tavan ile 37°'lik bir açı oluşturur. 10m/s²'ye eşit yerçekimi ivmesi dikkate alındığında, L ipinin duvara uyguladığı çekme kuvvetinin değeri:
(Veri: cos 37° = 0.8 ve sin 37° = 0.6)
a) 144 N
b) 180 N
c) 192 N
d) 240 N
e) 320 N
geri bildirim: e harfi
çözüm:
Öncelikle Q kablosunun desteklediği çekişin değerini belirlemeliyiz, bunun için önceki alıştırmada olduğu gibi sinüs oranını kullanıyoruz:
Q telindeki gerilimi bulduktan sonra, L kablosu tarafından uygulanan gerilim tarafından iptal edilen bu gerilimin bileşenini hesaplamalıyız. Şimdi açının kosinüsünü kullanacağız, çünkü Q kablosunu çekmenin yatay bileşeni 37° açıya bitişik olan taraftır, not edin:
Soru 3) (uerj) 80 kg'a eşit bir kütleye sahip bir adam, kütlesi bir adamınkinden çok daha küçük olan 2.0 m uzunluğunda sert bir tahta üzerinde hareketsiz ve dengelidir. Tahta, uçlarında A ve B olmak üzere iki destek üzerine yatay olarak yerleştirilmiştir ve adam, A tarafından desteklenen uçtan 0,2 m uzaktadır. Tahtanın A desteğine uyguladığı kuvvetin Newton cinsinden yoğunluğu şuna eşittir:
a) 200
b) 360
c) 400
d) 720
geri bildirim: D harfi
Çözüm:
Egzersizi daha kolay görebilmeniz için bir diyagram oluşturduk, bir göz atın:
Adamın dayandığı çubuk geniş bir gövde olduğundan, hem toplamarasındakuvvetler benzer toplamvektöritibarentorklar buna göre hareket eder. Bu nedenle, aşağıdaki hesaplamaları yapmalıyız:
Bu hesaplamaları yapmak için önce torkların toplamının sıfıra eşit olması gerektiğini belirten koşulu kullanırız, daha sonra kuvvetleri çubuğun dönme eksenine olan mesafeleriyle çarpıyoruz (bu durumda A konumunu seçiyoruz). Sinyalleri belirlemek için şunları kullanırız: sinyalpozitif dönme üreten torklar için duyusaat yönünün tersine, sinyal verirken olumsuz çubuğu döndürme eğiliminde olan ağırlık kuvveti tarafından üretilen tork için kullanılmıştır. duyuprogram.
N ile sonuçlanan torkların sonucunun hesaplanmasıB = 80 N ve sonra ikinci denge koşulunu kullanırız. Bu durumda, çubuğa etkiyen kuvvetlerin toplamının sıfır olması gerektiğini söylüyoruz ve A noktasında eşit bir normal tepki alıyoruz. 720N.
Rafael Hellerbrock tarafından
Fizik öğretmeni
