Önceki fizik dersinde ana konu işlendi. parçacık dinamiği oyleyse dönme dinamikleriParçacık dinamiğinde, öteleme hareketi halindeki parçacıkları inceleriz.düz hareket, dairesel hareket, gerak parabolaDönme dinamiğinde, dönen katı cisimleri inceleriz. Bu konuda ise denge halindeki cisimleri inceliyoruz. İki tür denge vardır: statik denge ve dinamik denge. Newton'un birinci yasasına göre, bir cisim hareketsiz ise statik dengededir; sabit bir hızla hareket ediyorsa dinamik dengededir. Bu makale daha çok statik denge (hareketsiz cisimler) tartışmasına odaklanmaktadır.
konsept katı cisim dengesi Statik denge halindeki cisimlere etki eden kuvvetleri anlamak ve hesaplamak, özellikle mühendislik alanında olmak üzere günlük hayatta birçok uygulamaya sahip çok önemli bir temel bilgidir. Bu, teknik uzmanlar (mimarlar veya mühendisler) için çok önemlidir. Bir bina, köprü, araç vb. tasarlarken, mimarlar veya mühendisler ayrıca yapının, üzerine etki eden kuvvetlere dayanıp dayanamayacağını ve çökmeyeceğini dikkatlice hesaplarlar.
Sorun örnekleri
1. Aşağıdaki resmi inceleyin! 1,5 kg'lık bir çubuk, bir ucundan duvara dik olarak menteşelenmiş ve bir fener menteşeden belirli bir mesafede asılıdır. Çubuğu dengede tutmak için ipteki gerilim nedir?
Pembahasan
Biliniyor:
Yük kütlesi (m)1) = 2 kilo
Çubuğun kütlesi (m)2) = 1,5 kilo
Yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/s2
Yük ağırlığı (w)1) = (2)(10) = 20 Newton
Bar ağırlığı (w)2) = (1,5)(10) = 15 N
Soruldu: Çubuğun dengede kalması için ipteki gerilimin büyüklüğü
Cevap:
İpin uzunluğu Pisagor formülü kullanılarak hesaplanır:
Halatın gerilme kuvvetini hesaplayın (T):
Menteşedeki dönme eksenini seçin. Çubuk üzerine etki eden kuvvet momentini göz önünde bulundurun.
Moment of Force 1:
τ1 = ağırlık2 r2 = (15 N)(0,4 m) = -6 Nm
Kuvvet momenti 1, çubuğun saat yönünde dönmesine neden olur, bu nedenle kuvvet momenti 1 negatif işaretlidir.
Moment of Force 2:
τ2 = ağırlık1 r1 = (20 N)(0,6 m) = -12 Nm
Kuvvet momenti 2, çubuğun saat yönünde dönmesine neden olur, bu nedenle kuvvet momenti 1 negatif işaretlidir.
Moment of Force 3:
τ3 = T r3 günah θ = (T)(0,8)(0,6/1) = 0,48T
Kuvvet momenti 3, çubuğun saat yönünün tersine dönmesine neden olur, dolayısıyla kuvvet momenti 3 pozitif bir işarete sahiptir.
Sistemin hareketsiz kalabilmesi için, oluşan kuvvet momenti (Στ) = 0
τ = 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
Soru kaynağı:
Lise/Meslek Lisesi İçin Ulusal Fizik Sınavı Soruları
