Aurreko fisikako ikasgaian, partikulen dinamika eta errotazio-dinamika aztertu genituen . Partikulen dinamikan, translazio-higiduran dauden partikulak aztertu genituen ( higidura zuzena , higidura zirkularra , higidura parabolikoa ). Errotazio-dinamikan, biraka ari diren gorputz zurrunak aztertu genituen. Gai honetan, orekan dauden objektuak aztertu genituen. Bi oreka mota daude, hots, oreka estatikoa eta oreka dinamikoa. Newtonen lehen legearen arabera, objektu bat oreka estatikoan dago objektua geldirik badago eta objektu bat oreka dinamikoan dago objektua abiadura konstantean mugitzen bada. Lan honek oreka estatikoaren (objektu geldikorrak) eztabaidan jartzen du arreta gehiago.
Gorputz zurrunaren orekaren kontzeptua oinarrizko ezagutza oso garrantzitsua da eta aplikazio asko ditu eguneroko bizitzan, batez ere ingeniaritza arloan. Oreka estatiko egoeran dagoen objektu bati eragiten dioten indarrak ulertzea eta kalkulatzea oso garrantzitsua da, batez ere aditu teknikoentzat (arkitektoak edo ingeniariak). Zerbait diseinatzerakoan, eraikina, zubia, ibilgailua, etab. izan, arkitektoek edo ingeniariek arretaz kalkulatzen dute eraikin, ibilgailu, zubi, etab. baten egiturak gai den ala ez gainean eragiten dioten indarrak jasateko, erori ez dadin.
Problemen adibidea
1. Demagun hurrengo irudia! 1,5 kg-ko haga bat hormarekiko perpendikularki lotuta dago mutur batetik, eta farol bat zintzilik dago txantxatik distantzia jakin batera. Sokaren tentsioa haga orekan mantentzeko...
Eztabaida
Jakina da:
Kargaren masa (m1 ) = 2 kg
Hagaren masa (m² ) = 1,5 kg
Grabitatearen azelerazioa (g) = 10 m/ s²
Karga-pisua (w)1) = (2)(10) = 20 Newton
Barraren pisua (w2 ) = (1,5)(10) = 15 N
Galdera: Sokaren tentsioaren magnitudea haga orekan egon dadin
Erantzuna:
Sokaren luzera Pitagorasen formula erabiliz kalkulatzen da:
Kalkulatu sokaren tentsio-indarra (T ):
Hautatu gontzean biraketa-ardatza. Kontuan hartu hagatxoari eragiten dion indarraren momentua.
1. Indarraren Momentua:
τ 1 = w 2 r 2 = (15 N)(0,4 m) = -6 Nm
1 indar-momentuak haga erlojuaren orratzen noranzkoan biratzea eragiten du, eta, beraz, 1 indar-momentuak zeinu negatiboa du.
2. Indarraren Momentua:
τ 2 = w 1 r 1 = (20 N)(0,6 m) = -12 Nm
2 indar-momentuak haga erlojuaren orratzen noranzkoan biratzea eragiten du, eta, beraz, 1 indar-momentuak zeinu negatiboa du.
3. Indarraren Momentua:
τ 3 = T r 3 sin θ = (T)(0,8)(0,6/1) = 0,48T
3 indar-momentuak haga erlojuaren orratzen kontrako noranzkoan biratzea eragiten du, eta, beraz, 3 indar-momentu horrek zeinu positiboa du.
Sistema geldirik egoteko, indar-momentu erresultantea ( Στ) = 0 da.
Στ = 0
τ1 + τ2 + τ3 = 0
– 6 – 12 + 0,48T = 0
– 18 + 0,48T = 0
0,48T = 18
T = 18/ 0,48
T = 37,5 Newton
Galderaren iturria:
Batxilergoko/Lanbide Heziketako Fisikako Galderak Azterketa Nazionalean
