Fihodin'ny zavatra henjana - olana sy vahaolana

Fihodinana amin'ny vatana henjana - olana sy vahaolana

Ny fotoanan'ny hery

1. Misy hery telo miasa amin'ny andry mirefy 6 metatra, araka ny aseho amin'ny sary etsy ambany. Inona ny hery mihodina (torque) rehefa mihodina manodidina ny teboka O ny andry fihodinana?

Fantatra: Fihodinkodinan'ny zavatra henjana - olana sy vahaolana 1

Ny axe fihodinana eo amin'ny teboka O.

Hery 1 (F ₁ ) = F

Ny elanelana misy eo amin'ny tsipika fiasan'ny F1 _sy ny axe fihodinana (r1 ₎ = 3 metatra

Hery 2 (F ₂ ) = 2F

Ny elanelana misy eo amin'ny tsipika fiasan'ny F2 _sy ny axe fihodinana (r2 ₎ = 2 metatra

Hery 3 (F ₃ ) = 2F

Ny elanelana misy eo amin'ny tsipika fiasan'ny F3 _sy ny axe fihodinana (r3 ₎ = 3 metatra

Tadiavo: Ny haben'ny hery miasa mangina

vahaolana:

Ny fotoanan'ny hery 1:

τ ₁ = F ₁ r ₁ = (F)(3) = -3F

Ny fotoana isehoan'ny hery 1 dia mihodina miankavanana amin'ny famantaranandro ka manome famantarana ratsy isika.

Ny fotoanan'ny hery 2:

τ ₂ = F ₂ r ₂ = (2F)(2) = 4F

Ny fotoana isehoan'ny hery 2 dia mihodina miankavia sy miankavanana ny andry ka manome famantarana tsara isika.

Ny fotoanan'ny hery 3:

τ ₃ = F ₃ r ₃ ota 30 ^o = (2F)(3)(0.5) = 3F

Ny fotoana isehoan'ny hery 2 dia mihodina miankavia sy miankavanana ny andry ka manome famantarana tsara isika.

Ny vokatry ny fotoanan'ny hery:

Στ = τ ₁ + τ ₂ + τ ₃

Στ = -3F + 4F + 3F

Στ = 4F

Ny haben'ny herin'ny fotoana dia 4F Newton-metatra. Ny vokatry ny herin'ny fotoana dia mihodina miankavia sy miankavanana ny taratra ka manome famantarana tsara isika.

2. α = 30 ^o , halavan'ny AB = BC = 1 metatra. Inona ny fotoanan'ny hery manodidina ny axe fihodinana eo amin'ny teboka A?

Fantatra:

Ny axe fihodinana amin'ny teboka A.

Hery 1 (F ₁ ) = 10 N

Ny elanelana misy eo amin'ny tsipika fiasan'ny F1 _sy ny axe fihodinana (r1 ₎ = 1 metatra

Hery 2 (F ₂ ) = 10 N

Ny elanelana misy eo amin'ny tsipika fiasan'ny F2 _sy ny axe fihodinana (r2 ₎ = 1 metatra

Hery 3 (F ₃ ) = 20 N

Ny elanelana misy eo amin'ny tsipika fiasan'ny F3 _sy ny axe fihodinana (r3 ₎ = 2 metatra

Tadiavo: Ny vokatry ny fotoanan'ny hery

vahaolana:

Ny fotoanan'ny hery 1:

τ ₁ = F ₁ r ₁ ota 30 ^o = (10)(1)(0.5) = 5 N m

Ny fotoana isehoan'ny hery 1 dia mihodina miankavia amin'ny famantaranandro ka mihevitra fa tsara izany.

Ny fotoanan'ny hery 2:

τ ₂ = F ₂ r ₂ sin 30 ^o = (10)(1)(0.5) = -5 Newton metatra

Mihodina miankavia miankavanana ny hery 2 amin'ny beam m ka manome famantarana ratsy isika.

Ny fotoanan'ny hery 3:

τ ₃ = F ₃ r ₃ sin 60 ^o = (20)(2)(0.5√3) = -20√3 Newton metatra

Mihodina miankavia miankavanana ny hery 3 amin'ny beam m ka manome famantarana ratsy isika.

Ny vokatry ny fotoanan'ny hery:

Στ = τ ₁ + τ ₂ + τ ₃

Στ = 5 – 5 – 20√3

Στ = – 20√3 N m

Ny haben'ny herin'ny herinaratra dia 20√3 N m. Ny vokatry ny herin'ny herinaratra dia mihodina miankavia sy miankavanana ny taratra ka manome famantarana ratsy isika.

Inona no atao hoe vatana henjana, ary inona no mahasamihafa azy amin'ny vatana tsy henjana?
- Valiny: Ny vatana henjana dia zavatra noforonina izay tsy miova ny elanelana misy eo amin'ny teboka roa ao anatin'ny vatana, na inona na inona hery na fihodinana ivelany. Mifanohitra amin'izany kosa, ny vatana tsy henjana dia mety hiova endrika, ka mahatonga ny elanelana misy eo amin'ny teboka ao anatin'ny vatana hiova.
Ahoana no ifandraisan'ny fotoana tsy mihetsikan'ny vatana henjana amin'ny fizarazarana ny lanjany?
- Valiny: Ny fotoana tsy mihetsika amin'ny zavatra henjana dia fandrefesana ny fanoherany ny fihetsehana mihodina manodidina ny axe iray ary miankina amin'ny lanjan'ny zavatra sy ny fizarazarany mifandraika amin'ny axe fihodinana. Kajy amin'ny fitambaran'ny vokatra avy amin'ny lanjan'ny singa tsirairay sy ny efamira amin'ny halavirany amin'ny axe fihodinana izany.
Inona no maha-zava-dehibe ny angovo kinetika mihodina an'ny zavatra henjana mihodina?
- Valiny: Ny angovo kinetika fihodinana dia fandrefesana ny angovo vokatry ny fihodinan'ny vatana henjana. Miankina amin'ny fotoana tsy mihetsika sy ny hafainganam-pandehan'ny vatana izany, izay omena amin'ny 1/2 $I ω^{2}$ , izay $I$ dia ny fotoanan'ny inertia, ary $ω$ dia ny hafainganam-pandeha zoro.
Inona no mitranga amin'ny momentum angular an'ny rafitry ny poti-javatra iray raha tsy misy torque ivelany miasa amin'izany?
- Valiny: Raha tsy misy hery ivelany miasa amin'ny rafitry ny poti-javatra iray, dia voatahiry ny hery zoro manontolon'ny rafitra. Izany no fitsipiky ny fiarovana ny hery zoro.
Ahoana no hanampian'ny teôrema axe parallèle amin'ny fitadiavana ny fotoana tsy mihetsikan'ny vatana henjana?
- Valiny: Ny teôrema axe parallèle dia ahafahana manisa ny fotoana tsy mihetsika amin'ny vatana henjana manodidina ny axe rehetra mifanitsy amin'ny elanelana iray. $d$ miala amin'ny axe iray mandalo ny foiben'ny lanjany. Milaza izany fa $I = I_{c m} + m d^{2}$ , izay $I_{c m}$ dia ny fotoanan'ny inertia manodidina ny foiben'ny lanja, $m$ dia ny lanja manontolo, ary $d$ dia ny elanelana misy eo amin'ny axe roa.
Inona no mahasamihafa ny mikodiadia nefa tsy solafaka sy ny mikodiadia nefa solafaka?
- Valiny: Ny fihodinkodinana tsy misy fisolafana dia mitranga rehefa mihodina manodidina ny axe raikitra ny zavatra henjana sady mihetsika ihany koa, tsy misy fihetsehana mifandraika eo amin'ny zavatra sy ny ety ambonin'ny tany. Ny fihodinkodinana miaraka amin'ny fisolafana dia midika fa misy fihetsehana na fisolafana mifandraika eo amin'ny zavatra sy ny ety ambonin'ny tany.
Ahoana no ifandraisan'ny radius-n'ny gyration sy ny momentin'ny inertia?
- Valiny: Ny radius-n'ny gyration dia fandrefesana mamaritra ny fomba fizarazaran'ny lanjan'ny vatana manodidina ny axe fihodinany. Faritana ho faka efamira amin'ny tahan'ny fotoana tsy mihetsika amin'ny lanja izany ary manome elanelana mitovy amin'ny axe izay ahafahana mifantoka ny lanja rehetra nefa tsy manova ny fotoana tsy mihetsika.
Inona no fiantraikan'ny fampitomboana ny fotoana tsy mihetsika (moment of inertia) amin'ny hafainganana angular an'ny vatana henjana mandritra ny torque iray?
- Valiny: Ho an'ny torque iray, ny fampitomboana ny momentan'ny inertia dia hampihena ny hafainganana angular, toy ny $α = τ/I$ , izay $α$ dia ny hafainganam-pandeha zoro, $τ$ dia ny torque, ary $I$ dia ny fotoanan'ny inertia.
Afaka miteraka fihetsehana na fihodinana na translativa ve ny hery ampiharina amin'ny vatana henjana? Hazavao ny fomba fiasany.
- Valiny: Eny, ny hery ampiharina amin'ny vatana henjana dia mety hiteraka fihetsehana na fifindrana na fihodinana. Raha ampiharina amin'ny toerana tsy mifanitsy amin'ny foiben'ny lanja ny hery, dia mety hahatonga ny vatana hifindra (hihetsika lineary) sy hihodina izany. Ny hery no mamaritra ny fihetsehana fifindrana, raha miankina amin'ny hery mihodina ateraky ny hery manodidina ny foiben'ny lanja kosa ny fihetsehana mihodina.
Nahoana ny mpilalao skateboard no mihodina haingana kokoa rehefa manakaiky ny vatany ny sandriny?

Valiny: Amin'ny alalan'ny fisintonana ny sandriny akaiky ny vatany, dia mampihena ny fotoana tsy mihetsika ny mpanao skateboard. Araka ny fiarovana ny hery zoro, raha mihena ny fotoana tsy mihetsika ary tsy misy hery ivelany ampiharina, dia tsy maintsy mitombo ny hafainganam-pandeha zoro. Noho izany, mihodina haingana kokoa ny mpanao skateboard.

Ireto fanontaniana sy valiny ireto dia manome fahatakarana ireo hevi-dehibe mifandraika amin'ny fihodinan'ny zavatra henjana.