Myös kokoelmassa:Voimien tasapaino

Voimapöytä: tasapainota rengas

Opetuksellinen simulaatiopeli. Lisää yksi naru niin, että kaikkien voimien vektorisumma on nolla.

VektorisummaTasapaino

VOIMAPÖYTÄ / YLÄKUVA

Kaksi narua

Valmis
Ota JavaScript käyttöön, jotta voit vetää naruista. Ohjeet ja esimerkki ovat edelleen luettavissa.
Annetut voimatSinun voimasiKokonaisvoima ΣF (piirretty ×3)Kärki hännän jatkeeksi -apu
VektorisummaΣF = ?

Aika

0.000 s

t

Suuruuksien summa

0.00 N

skalaari: se ei kerro, liikkuuko rengas

Σ|Fᵢ|

Kokonaisvoima ΣF

? N

Näkyy vapautuksen jälkeen

ΣF = (Fₓ, F_y)

Kokonaisvoiman suuruus

? N

Näkyy vapautuksen jälkeen

|ΣF|

Renkaan siirtymä

0.0 mm

|Δr| = ½ a t²

Tasapainota rengas

Valitse narullesi suuruus ja suunta niin, että se kumoaa toisen voiman. Vapauta sitten rengas.

Tee vektorisummasta nolla.

Tehtävän pisteet—

Tasapainotettu rengas tuo 100 pistettä, 30 lisää ilman apua ja 20 ensimmäisellä yrityksellä.

✓ Tasapainossa◎ Ilman apua★ Ensimmäinen yritys

Näin pelaat Voimapöytää

  1. Valitse pöytä ja lue jokaisen narun voima ja kulma.
  2. Jaa jokainen voima komponentteihin: Fₓ = F cos θ ja F_y = F sin θ.
  3. Säädä narusi niin, että sen komponentit kumoavat muiden summan.
  4. Vapauta rengas. Se pysyy paikallaan vain, jos vektorisumma on (lähes) nolla.

Voimien yhteenlasku vektoreina

Voimat ovat vektoreita, joten ne lasketaan yhteen kärki hännän jatkeeksi eikä suuruuksia yhteen laskemalla. Suuruuksien summa Σ|F| on skalaari, eikä se koskaan kerro, liikkuuko rengas. Vain vektorisummalla ΣF on väliä: kun se on nolla, rengas on tasapainossa. Summan suuruus ei ole koskaan suurempi kuin suuruuksien summa.

Rajattu oppimismalli

Renkaan massa on 0,2 kg ja se lepää pöydällä. Lepokitka pitää sen paikallaan, kun narujen kokonaisvoima on enintään 0,05 N; sitä suuremmalla voimalla rengas liukuu 0,04 N:n liukukitkaa vastaan, kunnes se osuu 4 cm:n päässä keskeltä olevaan pysäytintappiin. Narujen suuntia pidetään tällä lyhyellä matkalla vakioina. Toisto on 10 kertaa reaaliaikaa hitaampi.

Kielen vaihtaminen säilyttää pöydän, narusi ja avun asetuksen.