Zapieczona śruba: obróć klucz

Edukacyjna gra symulacyjna. Przewidź, jak mocno, jak daleko od śruby lub pod jakim kątem pchać klucz, aby zardzewiała śruba puściła, a potem pchnij i obserwuj, jak rośnie moment siły.

Moment siłyRamię siły

WARSZTAT

Pchaj prostopadle

Gotowe
Włącz JavaScript, aby obracać klucz. Instrukcje i rozwiązany przykład pozostają dostępne.
Pchnięcie FRamię siły dMoment siły τPotrzebny moment
Moment siły działający na śrubęτ = F·r·sin φ

Czas

0.00 s

t

Pchnięcie

— N

F

Ramię siły

— m

d = r·sin φ

Moment siły

— N·m

τ = F·d

Obrót

0.0 °

θ

Przewiduj, zanim pchniesz

Wpisz odpowiedź, aby przygotować klucz. Pchnij pozostaje nieaktywne, dopóki nie ma odpowiedzi.

Przewidź pchnięcie, zanim pchniesz.

Wynik misji—

Dobra odpowiedź sprawia, że śruba puszcza, i jest najwyżej o 2% większa od najmniejszej wystarczającej wartości; daje 100 punktów. Trafienie przy pierwszym przebiegu dodaje 50. Przebieg liczy się, gdy tylko się zacznie.

✓ Dobra odpowiedź① Za pierwszym razem

Jak grać w Zapieczoną śrubę

  1. Wybierz śrubę i odczytaj z karty potrzebny moment siły, odległość chwytu r, pchnięcie F i kąt φ.
  2. Oblicz ramię siły, d = r·sin φ: odległość prostopadłą od śruby do prostej, wzdłuż której działa pchnięcie.
  3. Wpisz siłę, odległość lub kąt, które dają akurat wystarczający moment, τ = F·d, i naciśnij Pchnij.
  4. Obserwuj wskaźnik: śruba puszcza w chwili, gdy moment sięga linii. Jeśli słupek zatrzyma się wcześniej, śruba nie puści.

Co sprawia, że klucz obraca śrubę?

Siła obraca ciało wokół osi, a jej działanie obrotowe nazywamy momentem siły. Zależy on od tego, jak mocno pchasz, jak daleko od osi i w jakim kierunku. Obraca tylko ta część pchnięcia, która jest prostopadła do rękojeści, więc τ = F·r·sin φ. Ten sam moment to siła razy ramię siły, τ = F·d, gdzie d = r·sin φ jest odległością prostopadłą od osi do prostej, wzdłuż której działa pchnięcie. Pchnięcie dokładnie wzdłuż rękojeści ma d = 0 i niczego nie obraca. Dlatego klucz pcha się na jego końcu i prostopadle do niego, dlatego dłuższa rękojeść odkręca zapieczoną śrubę i dlatego dwie ręce na kluczu krzyżowym dzielą się pracą.

Model skupiony na nauce

Klucz jest sztywny, a każde pchnięcie to pojedyncza siła przy dłoni. Śruba wymaga stałego momentu, aby puścić. Pchnięcie rośnie równomiernie od zera przez 2 s, a śruba puszcza dokładnie wtedy, gdy moment osiąga tę wartość, co jest wyznaczane dokładnie; moment różniący się od niej najwyżej o 0,05% się liczy. Śruba, która puściła, obraca się potem o ćwierć obrotu w ciągu 1 s, dopóki pchnięcie trwa; zapieczoną śrubę obserwuje się jeszcze przez 1 s. Momenty przeciwne do ruchu wskazówek zegara, patrząc z góry, są dodatnie. Odtwarzane w czasie rzeczywistym.

Zmiana języka zachowuje twoją śrubę, odpowiedź, próby i przebieg.