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Mesa de forças: equilibre o anel

Um jogo de simulação educativo. Acrescente um fio para que a soma vetorial de todas as forças seja zero.

Soma vetorialEquilíbrio

MESA DE FORÇAS / VISTA DE CIMA

Dois fios

Pronto
Ative o JavaScript para puxar os fios. As instruções e o exemplo resolvido continuam disponíveis.
Forças dadasA sua forçaForça resultante ΣF (desenhada ×3)Ajuda ponta com cauda
Soma vetorialΣF = ?

Tempo

0.000 s

t

Soma dos módulos

0.00 N

um escalar: não diz se o anel vai se mover

Σ|Fᵢ|

Força resultante ΣF

? N

Revelada ao soltar

ΣF = (Fₓ, F_y)

Módulo da força resultante

? N

Revelada ao soltar

|ΣF|

Deslocamento do anel

0.0 mm

|Δr| = ½ a t²

Equilibre o anel

Escolha um módulo e uma direção para o seu fio de modo que ele anule a outra força. Depois solte o anel.

Faça a soma vetorial dar zero.

Pontuação da missão—

Um anel equilibrado vale 100 pontos, mais 30 sem a ajuda e 20 na primeira tentativa.

✓ Equilibrado◎ Sem a ajuda★ De primeira

Como jogar Mesa de forças

  1. Escolha uma mesa e leia a força e o ângulo de cada fio.
  2. Separe cada força em componentes: Fₓ = F cos θ e F_y = F sen θ.
  3. Ajuste o seu fio para que as suas componentes anulem a soma das outras.
  4. Solte o anel. Ele só fica parado se a soma vetorial for (quase) zero.

Somar forças como vetores

As forças são vetores, então se somam ponta com cauda, e não somando os seus módulos. A soma dos módulos Σ|F| é um escalar e nunca diz se o anel vai se mover. Só a soma vetorial ΣF importa: quando ela é zero, o anel está em equilíbrio. O módulo de uma soma nunca é maior que a soma dos módulos.

Um modelo para aprender

O anel tem massa de 0,2 kg e está apoiado na mesa. O atrito estático o segura enquanto a força resultante dos fios for no máximo 0,05 N; acima disso ele escorrega, contra 0,04 N de atrito cinético, até chegar ao pino de parada a 4 cm do centro. As direções dos fios são tratadas como constantes nessa pequena distância. A reprodução é 10 vezes mais lenta que o tempo real.

Ao mudar de idioma, sua mesa, o seu fio e a opção de ajuda são mantidos.