גלייכגעוויכט פון שטייפע קערפערס

אין דער פריערדיקער פיזיק לעקציע, האָבן מיר געלערנט די טעמעס פון פּאַרטיקל דינאַמיק און ראָטאַציאָנעלע דינאַמיק . אין פּאַרטיקל דינאַמיק, האָבן מיר געלערנט פּאַרטיקלען אין טראַנסלאַציאָנעלער באַוועגונג ( רעכט-לינעאַרע באַוועגונג , קייַלעכדיקע באַוועגונג , פּאַראַבאָלישע באַוועגונג ). אין ראָטאַציאָנעלע דינאַמיק, האָבן מיר געלערנט ראָטירנדיקע שטייפע קערפּערס. אין דעם טעמע, האָבן מיר געלערנט אָביעקטן אין גלייכגעוויכט. עס זענען דאָ צוויי טיפּן גלייכגעוויכט, נעמלעך סטאַטישע גלייכגעוויכט און דינאַמישע גלייכגעוויכט. לויט ניוטאָן'ס ערשטן געזעץ, איז אַן אָביעקט אין סטאַטישן גלייכגעוויכט אויב דער אָביעקט איז אין רו, און אַן אָביעקט איז אין דינאַמישע גלייכגעוויכט אויב דער אָביעקט באַוועגט זיך מיט אַ קאָנסטאַנטער גיכקייט. די אַרבעט פאָקוסירט מער אויף דער דיסקוסיע פון ​​סטאַטישן גלייכגעוויכט (סטאַציאָנערע אָביעקטן).

דער באַגריף פון שטייף-קערפער גלייכגעוויכט איז אַ זייער וויכטיקע גרונט-וויסן און האט פילע אַפּליקאַציעס אין וואָכעדיק לעבן, ספּעציעל אין דער פעלד פון אינזשעניריע. פֿאַרשטיין און רעכענען די כוחות וואָס ווירקן אויף אַן אָביעקט אין אַ צושטאַנד פון סטאַטישן גלייכגעוויכט איז זייער וויכטיק, ספּעציעל פֿאַר טעכנישע עקספּערטן (אַרכיטעקטן אָדער אינזשענירן). ביים פּלאַנירן עפּעס, צי אַ בנין, בריק, פאָרמיטל, אאז"וו, רעכענען אַרכיטעקטן אָדער אינזשענירן אויך קערפֿול אויס צי די סטרוקטור פון אַ בנין, פאָרמיטל, בריק, אאז"וו, איז פֿעיִק צו אַנטקעגנשטעלן די כוחות וואָס ווירקן אויף איר אַזוי אַז עס זאָל נישט צוזאַמענברוך.

פראבלעמען ביישפיל

דיסקוסיע וועגן די 2018 נאציאנאלע עקזאמען פאר הויכשול פיזיק - 141. באַטראַכט דאָס פֿאָלגנדיקע בילד! אַ 1,5 קילאָגראַם שטאַנג איז פֿאַרבונדן מיט אַ שאַרניר פּערפּענדיקולאַר צו אַ וואַנט אין איין עק, און אַ לאַנטערן איז געהאַנגען אין אַ געוויסער דיסטאַנץ פֿון דעם שאַרניר. די שפּאַנונג אין דעם שטריק צו האַלטן די שטאַנג אין גלייכגעוויכט איז...

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט:

מאַסע פון ​​לאַסט (מ 1 ) = 2 ק"ג

מאַסע פֿון דער שטאַנג (מ² ) = 1,5 ק״ג

אַקסעלעראַציע צוליב גראַוויטאַציע (g) = 10 m/ s²

לאָד וואָג (w1) = (2)(10) = 20 ניוטאןדיסקוסיע וועגן די 2018 נאציאנאלע עקזאמען פאר הויכשול פיזיק - 15

שטאַנגע וואָג (w² ) = (1,5)(10) = 15 N

פראגע: די גרייס פון דער שפּאַנונג אין דעם שטריק אַזוי אַז די שטאַנג איז אין גלייכגעוויכט

ענטפער:

די לענג פון די שטריק ווערט אויסגערעכנט לויט די פּיטהאַגאָרעאַן פאָרמולע:

דיסקוסיע וועגן די 2018 נאציאנאלע עקזאמען פאר הויכשול פיזיק - 16

רעכנט אויס די שפּאַנונג קראַפט פון דעם שטריק (T ):

אויסקלייבן די ראָטאַציע אַקס ביים שאַרניר. באַטראַכט דעם מאָמענט פון קראַפט וואָס ווירקט אויף דער שטאַנג.

מאָמענט פון קראַפט 1:

τ 1 = וו 2 ר 2 = (15 ען) (0,4 עם) = -6 נם

מאָמענט פון קראַפט 1 פאַראורזאַכט אַז די שטאַנג זאָל זיך דרייען זייגער-ווייז, אַזוי אַז מאָמענט פון קראַפט 1 האָט אַ נעגאַטיוון סימן.

מאָמענט פון קראַפט 2:

τ 2 = וו 1 ר 1 = (20 ען) (0,6 עם) = -12 נם

מאָמענט פון קראַפט 2 פאַראורזאַכט אַז די שטאַנג זאָל זיך דרייען זייגער-ווייז, אַזוי אַז מאָמענט פון קראַפט 1 האָט אַ נעגאַטיוון סימן.

מאָמענט פון קראַפט 3:

τ 3 = טר 3 זינד θ = (ה) (0,8) (0,6/1) = 0,48ט

מאָמענט פון קראַפט 3 פאַראורזאַכט אַז די שטאַנג זאָל זיך דרייען קעגן זייגער, אַזוי אַז מאָמענט פון קראַפט 3 האָט אַ פּאָזיטיוון סימן.

כּדי די סיסטעם זאָל זײַן סטאַציאָנער, איז דער רעזולטאַנט מאָמענט פֿון קראַפֿט ( Στ) = 0

Στ = 0

τ1 + τ2 + τ3 = 0

– 6 – 12 + 0,48T = 0

– 18 + 0,48T = 0

0,48T = 18

ט = 18/ 0,48

ט = 37,5 ניוטאן

פֿראַגע מקור:

נאציאנאלע עקזאמען פיזיק פראגן פאר עלטערע הויכשול/פאַכמאַן הויכשול