Også i:Kraftlikevekt

Vippehuske: få dreiemomentene i likevekt

Et pedagogisk simuleringsspill. Forutsi hvor et barn må sitte, eller hvor tungt det må være, for at vippehusken skal være i likevekt, slipp så og se om den holder seg vannrett eller vipper.

DreiemomentRotasjonslikevekt

LEKEPLASS

Hvor sitte

Klar
Slå på JavaScript for å få vippehusken i likevekt. Instruksjonene og det gjennomregnede eksemplet kan fortsatt leses.
Tyngder m·gLøftekraft FStøttekraft i omdreiningspunktetDreiemomentsøyler
Dreiemomenter om omdreiningspunktetΣM = 0

Tid

0.00 s

t

Helling

0.0 °

θ

Dreiemoment mot klokka

— N·m

Σ m·g·d

Dreiemoment med klokka

— N·m

Σ m·g·d

Netto dreiemoment

— N·m

ΣM

Forutsi før du slipper

Skriv svaret ditt for å gjøre klar vippehusken. Slipp er av til det finnes et svar.

Forutsi likevekten før du slipper.

Oppdragspoeng—

Et riktig svar, innenfor 2 %, gir 100 poeng. Riktig på første kjøring gir 50 til. En kjøring teller så snart den starter.

✓ Riktig svar① På første forsøk

Slik spiller du Vippehuske

  1. Velg en vippehuske og les massene og avstandene med fortegn til omdreiningspunktet på kortet.
  2. Regn ut hvert dreiemoment, tyngde × avstand, og legg dem sammen på hver side.
  3. Skriv avstanden, massen eller kraften som gjør sidene like, og trykk Slipp.
  4. Se på dreiemomentsøylene: like søyler holder planken vannrett; ellers vipper den mot det største dreiemomentet.

Hva holder en vippehuske vannrett?

En kraft kan dreie en gjenstand om et omdreiningspunkt. Den dreiende virkningen, dreiemomentet, er kraften ganger den vinkelrette avstanden til omdreiningspunktet: M = F·d. En tyngde m·g på avstanden d gir M = m·g·d. En gjenstand i ro begynner ikke å dreie når dreiemomentene opphever hverandre: ΣM = 0, altså er dreiemomentene mot klokka like store som de med klokka. Derfor kan et lett barn langt ute balansere et tungt barn nær midten, derfor teller plankens tyngde når omdreiningspunktet ikke er i midten, og derfor lar vektstenger som en trillebår en liten kraft løfte en stor last.

En avgrenset læringsmodell

Planken er stiv, og barna er punktformede tyngder på faste avstander. Friksjonen i omdreiningspunktet holder planken vannrett så lenge netto dreiemoment er høyst 2 % av dreiemomentet på den sterkeste siden. Ellers dreier planken fra ro, θ = ½·(ΣM ÷ I)·t², til den lave enden treffer bakken, nøyaktig beregnet. Dreiemomenter mot klokka er positive. Spilles av i sanntid.

Når du bytter språk, beholdes vippehusken, svaret, forsøkene og forløpet.