An der viregter Physikstonn hu mir d'Themen Partikeldynamik a Rotatiounsdynamik studéiert . An der Partikeldynamik hu mir Partikelen an Translatiounsbewegung studéiert ( rechtlinneg Bewegung , kreesfërmeg Bewegung , parabolesch Bewegung ). An der Rotatiounsdynamik hu mir rotéierend steif Kierper studéiert. An dësem Thema hu mir Objeten am Gläichgewiicht studéiert. Et ginn zwou Zorte vu Gläichgewiicht, nämlech statescht Gläichgewiicht an dynamescht Gläichgewiicht. Nom éischte Gesetz vum Newton ass en Objet am statesche Gläichgewiicht, wann den Objet a Rou ass, an en Objet ass am dynamesche Gläichgewiicht, wann den Objet sech mat enger konstanter Geschwindegkeet beweegt. Dës Aarbecht konzentréiert sech méi op d'Diskussioun vum statesche Gläichgewiicht (stationär Objeten).
De Konzept vum Gläichgewiicht vun engem steife Kierper ass e ganz wichtegt Basiswëssen a kann am Alldag vill Uwendungen hunn, besonnesch am Beräich vun der Ingenieurswiesen. D'Verständnis an d'Berechnung vun de Kräften, déi op en Objet am statesche Gläichgewiicht wierken, ass ganz wichteg, besonnesch fir technesch Experten (Architekten oder Ingenieuren). Beim Entwerfen vun eppes, egal ob et e Gebai, eng Bréck, e Gefier usw. ass, berechnen Architekten oder Ingenieuren och virsiichteg, ob d'Struktur vun engem Gebai, Gefier, Bréck usw., de Kräften, déi drop wierken, standhält, sou datt se net zesummebrécht.
Beispill vu Problemer
1. Betruecht déi folgend Bild! Eng 1,5 kg schwéier Staang ass un engem Enn senkrecht un d'Mauer befestegt, an eng Laterne hänkt an enger bestëmmter Distanz vum Scharnier. D'Spannung am Seel fir d'Staang am Gläichgewiicht ze halen ass…
Diskussioun
Et ass bekannt:
Mass vun der Laascht (m³ ) = 2 kg
Mass vun der Staang (m² ) = 1,5 kg
Schwéierkraaftbeschleunigung (g) = 10 m/ s²
Gewiicht vun der Laascht (w1) = (2)(10) = 20 Newton
Gewiicht vum Staang (w² ) = (1,5)(10) = 15 N
Fro: D'Gréisst vun der Spannung am Seel, sou datt d'Staang am Gläichgewiicht ass
Äntwert:
D'Längt vum Seel gëtt mat der pythagoräescher Formel berechent:
Berechent d'Spannkraaft vum Seel (T ):
Wielt d'Rotatiounsachs um Scharnier. Betruecht de Kraaftmoment, deen op d'Stang wierkt.
Kraaftmoment 1:
τ 1 = w 2 r 2 = (15 N) (0,4 m) = -6 Nm
De Kraaftmoment 1 bewierkt, datt d'Staang sech am Auerzäresënn dréit, sou datt de Kraaftmoment 1 e negativt Zeechen huet.
Kraaftmoment 2:
τ 2 = w 1 r 1 = (20 N) (0,6 m) = -12 Nm
De Kraaftmoment 2 bewierkt, datt d'Staang sech am Auerzäresënn dréit, sou datt de Kraaftmoment 1 e negativt Zeechen huet.
Kraaftmoment 3:
τ 3 = T r 3 sin θ = (T)(0,8)(0,6/1) = 0,48T
De Kraaftmoment 3 bewierkt, datt d'Staang géint den Auerzäresënn dréit, sou datt de Kraaftmoment 3 e positivt Zeechen huet.
Fir datt de System stationär ass, ass de resultéierende Kraaftmoment ( Στ) = 0
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
Quell vun der Fro:
Froen zur nationaler Physikprüfung fir de Lycée/Beruffslycée
