Në mësimin e mëparshëm të fizikës, studiuam temat e dinamikës së grimcave dhe dinamikës rrotulluese . Në dinamikën e grimcave, studiuam grimcat në lëvizje përkthimore ( lëvizje drejtvizore , lëvizje rrethore , lëvizje parabolike ). Në dinamikën rrotulluese, studiuam trupat e ngurtë që rrotullohen. Në këtë temë, studiuam objektet në ekuilibër. Ekzistojnë dy lloje ekuilibri, përkatësisht ekuilibri statik dhe ekuilibri dinamik. Sipas ligjit të parë të Njutonit, një objekt është në ekuilibër statik nëse objekti është në qetësi dhe një objekt është në ekuilibër dinamik nëse objekti lëviz me një shpejtësi konstante. Ky punim përqendrohet më shumë në diskutimin e ekuilibrit statik (objektet stacionare).
Koncepti i ekuilibrit të trupit të ngurtë është një njohuri bazë shumë e rëndësishme dhe ka shumë zbatime në jetën e përditshme, veçanërisht në fushën e inxhinierisë. Kuptimi dhe llogaritja e forcave që veprojnë mbi një objekt në gjendje ekuilibri statik është shumë e rëndësishme, veçanërisht për ekspertët teknikë (arkitektët ose inxhinierët). Kur projektojnë diçka, qoftë një ndërtesë, urë, automjet etj., arkitektët ose inxhinierët gjithashtu llogarisin me kujdes nëse struktura e një ndërtese, automjeti, ure etj., është në gjendje t'i rezistojë forcave që veprojnë mbi të në mënyrë që të mos shembet.
Shembull problemesh
1. Merrni parasysh imazhin e mëposhtëm! Një shufër 1,5 kg është varur me menteshë pingul me murin në njërën anë, dhe një fener është varur në një distancë të caktuar nga mentesha. Tensioni në litar për të mbajtur shufrën në ekuilibër është…
Diskutim
Është e njohur:
Masa e ngarkesës (m 1 ) = 2 kg
Masa e shufrës (m2 ) = 1,5 kg
Përshpejtimi për shkak të gravitetit (g) = 10 m/ s²
Pesha e ngarkesës (w1) = (2)(10) = 20 Njuton
Pesha e shufrës (w² ) = (1,5)(10) = 15 N
Pyetje: Madhësia e tensionit në litar në mënyrë që shufra të jetë në ekuilibër
Përgjigje:
Gjatësia e litarit llogaritet duke përdorur formulën e Pitagorës:
Llogaritni forcën e tensionit të litarit (T ):
Zgjidhni boshtin e rrotullimit te mentesha. Merrni parasysh momentin e forcës që vepron mbi shufrën.
Momenti i Forcës 1:
τ 1 = w 2 r 2 = (15 N) (0,4 m) = -6 Nm
Momenti i forcës 1 bën që shufra të rrotullohet në drejtim të akrepave të orës, në mënyrë që momenti i forcës 1 të ketë shenjë negative.
Momenti i Forcës 2:
τ 2 = w 1 r 1 = (20 N) (0,6 m) = -12 Nm
Momenti i forcës 2 bën që shufra të rrotullohet në drejtim të akrepave të orës, në mënyrë që momenti i forcës 1 të ketë shenjë negative.
Momenti i Forcës 3:
τ 3 = T r 3 sin θ = (T) (0,8) (0,6/1) = 0,48T
Momenti i forcës 3 bën që shufra të rrotullohet në kah të kundërt të akrepave të orës, në mënyrë që momenti i forcës 3 të ketë një shenjë pozitive.
Që sistemi të jetë stacionar, momenti rezultues i forcës ( 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 Njuton
Burimi i pyetjes:
Pyetje të Provimit Kombëtar të Fizikës për Shkollën e Mesme të Lartë/Shkollën e Mesme Profesionale
