Także w:Równowaga sił

Wiszący szyld: zrównoważ liny

Edukacyjna gra symulacyjna. Przewidź naciąg lin, na których wisi szyld sklepowy, a potem pozwól dźwigowi przekazać im jego ciężar i zobacz, czy liny wytrzymają, czy pękną.

Równowaga siłNaciąg

SZYLD SKLEPOWY

Jedna lina

Gotowe
Włącz JavaScript, aby powiesić szyld. Instrukcje i rozwiązany przykład pozostają dostępne.
Naciąg TCiężar WWytrzymałość linyLiny
Siły działające na pierścieńΣF = 0

Czas

0.00 s

t

Obciążenie lin

0 N

W = m·g

Naciąg T₁

— N

T₁

Naciąg T₂

— N

T₂

Siła wypadkowa na pierścieniu

0.00 N

ΣF = T₁ + T₂ + W

Przewiduj, zanim powiesisz

Wpisz odpowiedź, aby przygotować liny. Powieś pozostaje nieaktywne, dopóki nie ma odpowiedzi.

Przewidź liny, zanim powiesisz szyld.

Wynik misji—

Dobra odpowiedź daje 100 punktów: lina, która wytrzymuje z zapasem najwyżej 2%, albo kąt najwyżej 2% bardziej stromy niż granica. Trafienie przy pierwszym przebiegu dodaje 50. Przebieg liczy się, gdy tylko się zacznie.

✓ Dobra odpowiedź① Za pierwszym razem

Jak grać w Wiszący szyld

  1. Wybierz szyld i odczytaj z karty jego masę i kąty lin.
  2. Narysuj siły działające na pierścień: ciężar w dół i każdy naciąg wzdłuż swojej liny. Ich suma musi być równa zeru.
  3. Wpisz naciąg lub kąt i naciśnij Powieś. Dźwig przekazuje ciężar linom przez 2 s.
  4. Obserwuj trójkąt sił: zamyka się, gdy siły się równoważą. Lina o zbyt małej wytrzymałości pęka.

Kiedy ciało jest w równowadze?

Ciało pozostaje w spoczynku, gdy działające na nie siły się znoszą: ΣF = 0. Rozłóż każdą siłę na część poziomą i pionową, a obie sumy muszą być równe zeru. Dla szyldu wiszącego na dwóch linach pod kątami θ₁ i θ₂ nad poziomem części poziome się znoszą, T₁·cos θ₁ = T₂·cos θ₂, a części pionowe utrzymują ciężar, T₁·sin θ₁ + T₂·sin θ₂ = W. Narysowane koniec z początkiem trzy siły tworzą zamknięty trójkąt. Im bardziej płasko biegnie lina, tym mniejsza jest jej część pionowa, więc musi ciągnąć znacznie mocniej, aby pomóc utrzymać ten sam ciężar: dlatego sznurów na pranie i linii energetycznych nigdy nie napina się idealnie prosto.

Model skupiony na nauce

Liny są lekkie, proste i nierozciągliwe i spotykają się w jednym pierścieniu, więc siły są zbieżne. Dźwig opuszcza szyld powoli, więc szyld jest w równowadze w każdej chwili, a naciągi rosną proporcjonalnie do obciążenia. Lina pęka dokładnie wtedy, gdy jej naciąg osiąga jej wytrzymałość; wytrzymałość różniąca się od naciągu najwyżej o 0,05% liczy się jako wystarczająca, więc zaokrąglona odpowiedź nie powoduje pęknięcia. Odtwarzane w czasie rzeczywistym.

Zmiana języka zachowuje twój szyld, odpowiedź, próby i przebieg.