На папярэднім уроку фізікі вывучалася асноўная тэма. дынаміка часціц Дэн ратацыйная дынамікаУ дынаміцы часціц мы вывучаем часціцы ў паступальным руху (прамалінейны рух, кругавы рух, парабалічны рух). У ратацыйнай дынаміцы мы вывучаем цвёрдыя целы, якія круцяцца. У гэтай тэме мы вывучаем аб'екты ў стане раўнавагі. Існуе два тыпы раўнавагі: статычная раўнавага і дынамічная раўнавага. Згодна з першым законам Ньютана, аб'ект знаходзіцца ў статычнай раўнавазе, калі ён знаходзіцца ў стане спакою, а аб'ект знаходзіцца ў дынамічнай раўнавазе, калі ён рухаецца з пастаяннай хуткасцю. У гэтай працы больш увагі надаецца абмеркаванню статычнай раўнавагі (аб'екты ў стане спакою).
Кансэп раўнавага цвёрдага цела гэта вельмі важныя базавыя веды, якія маюць шмат прымяненняў у паўсядзённым жыцці, асабліва ў галіне інжынерыі. Разуменне і разлік сіл, якія дзейнічаюць на аб'екты ў стане статычнай раўнавагі, вельмі важныя, асабліва для тэхнічных спецыялістаў (архітэктараў або інжынераў). Пры праектаванні чаго-небудзь, няхай гэта будзе будынак, мост, транспартны сродак і г.д., архітэктары або інжынеры таксама старанна разлічваюць, ці здольная канструкцыя будынка, транспартнага сродку, моста і г.д. вытрымаць сілы, якія на яе дзейнічаюць, каб яна не абвалілася.
Прыклад задачы
1. Разгледзьце наступны малюнак! Стрыжень масай 1,5 кг замацаваны перпендыкулярна сцяне адным канцом, а ліхтар падвешаны на пэўнай адлегласці ад шарніра. Нацяжэнне вяроўкі, неабходнае для ўтрымання стрыжня ў раўнавазе, складае…
Абмеркаванне
Вядома:
Маса грузу (м1) = 2 кг
Маса стрыжня (м2) = 1,5 кг
Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с2
Вага грузу (в1) = (2)(10) = 20 ньютана
Вага штангі (w)2) = (1,5)(10) = 15 Н
Спыталі: Велічыня нацяжэння вяроўкі, каб стрыжань знаходзіўся ў раўнавазе
Адказ:
Даўжыня вяроўкі вылічваецца па формуле Піфагора:
Разлічыце сілу нацяжэння вяроўкі (Т):
Выберыце вось кручэння ў шарніры. Улічыце момант сілы, якая дзейнічае на стрыжань.
Момант сілы 1:
τ1 = w2 r2 = (15 Н)(0,4 м) = -6 Нм
Момант сілы 1 прымушае стрыжань круціцца па гадзіннікавай стрэлцы, таму момант сілы 1 мае адмоўны знак.
Момант сілы 2:
τ2 = w1 r1 = (20 Н)(0,6 м) = -12 Нм
Момант сілы 2 прымушае стрыжань круціцца па гадзіннікавай стрэлцы, таму момант сілы 1 мае адмоўны знак.
Момант сілы 3:
τ3 = Т r3 без θ = (Т)(0,8)(0,6/1) = 0,48Т
Момант сілы 3 прымушае стрыжань круціцца супраць гадзіннікавай стрэлкі, таму момант сілы 3 мае дадатны знак.
Каб сістэма заставалася нерухомай, выніковы момант сілы (Στ) = 0
Στ = 0
τ1 + τ2 + τ3 = 0
– 6 – 12 + 0,48T = 0
– 18+ 0,48T = 0
0,48T = 18
Т = 18/0,48
T = 37,5 Ньютанаў
Крыніца пытання:
Пытанні па фізіцы для нацыянальных экзаменаў у старшай школе/прафесійна-тэхнічнай школе
