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Raccolta · 4 giochi

Equilibrio delle forze: quando tutto si annulla

Un oggetto in equilibrio resta fermo perché le forze che agiscono su di esso, e i loro effetti di rotazione, si annullano. Questi giochi, presi da due argomenti, lo usano tutti: giocaci per equilibrare vettori, dimensionare cavi, posizionare pesi su una leva e ripartire un carico tra i sostegni.

Le due condizioni di equilibrio

Un oggetto fermo resta fermo solo se la somma vettoriale delle forze che agiscono su di esso è zero, ΣF = 0: scomponendo, ΣFₓ = 0 e ΣF_y = 0, e disegnate punta-coda le forze si chiudono in un poligono. Inoltre non deve cominciare a ruotare, quindi i momenti rispetto a qualsiasi punto si annullano, ΣM = 0, dove ogni momento è una forza per la sua distanza perpendicolare, M = F·d. Forze che agiscono tutte in un solo punto richiedono solo la prima condizione; un’asse, una leva o un ponte le richiedono entrambe.

Equilibrio delle forze
ΣF = 0
Equilibrio dei momenti
ΣM = 0

Giochi di questa raccolta

4 giochi

GIOCA ORA · 32

L'insegna appesa: equilibra i cavi

Appendi un'insegna di 20 kg a uno o due cavi. Usa ΣF = 0 per trovare ogni tensione, scopri perché i cavi quasi orizzontali tirano molto più forte e trova l'angolo più basso che un cavo può avere.

Equilibrio delle forzeTensione
Gioca a L'insegna appesa
Su e giù
Σ T·sin θ = W
In orizzontale
T₁·cos θ₁ = T₂·cos θ₂

GIOCA ORA · 34

Il ponte di assi: dividi il carico

Carica un'asse che poggia su due sostegni. Usa ΣF = 0 e ΣM = 0 per trovare la reazione di ogni sostegno, includi il peso dell'asse e trova dove un sostegno cede o l'asse si ribalta.

Equilibrio staticoReazioni vincolari
Gioca a Il ponte di assi
Forze
R_A + R_B = W + w
Momenti rispetto ad A
R_B·L = W·x + w·x_c

Come la usa ogni gioco

  1. Il tavolo delle forze Tre fili tirano un anello con angoli diversi. Trova la forza che rende nulla la somma vettoriale, così l’anello resta al centro.
  2. L'insegna appesa Un’insegna è appesa a uno o due cavi. Scomponi ogni tensione in componenti con ΣF = 0 per trovare quanto deve essere robusto ogni cavo.
  3. L'altalena a bilico Dei bambini siedono a distanze diverse dal fulcro. Equilibra i momenti con ΣM = 0, tenendo conto anche del peso dell’asse.
  4. Il ponte di assi Un’asse poggia su due sostegni. Usa insieme ΣF = 0 e ΣM = 0 per trovare ciascuna reazione, e capire dove un sostegno cede o l’asse si ribalta.

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Onde

Che cos’è un’onda, ampiezza, lunghezza d’onda, frequenza, periodo e suono.