Colecție · 4 jocuri

Echilibrul forțelor: când totul se anulează

Un obiect în echilibru rămâne nemișcat pentru că forțele care acționează asupra lui, și efectele lor de rotație, se anulează. Aceste jocuri, din două teme, îl folosesc toate: joacă-le ca să echilibrezi vectori, să dimensionezi cabluri, să așezi greutăți pe o pârghie și să împarți o sarcină între suporturi.

Cele două condiții de echilibru

Un obiect în repaus rămâne în repaus doar dacă suma vectorială a forțelor care acționează asupra lui este zero, ΣF = 0: pe componente, ΣFₓ = 0 și ΣF_y = 0, iar desenate vârf la coadă forțele se închid într-un poligon. În plus, nu trebuie să înceapă să se rotească, deci momentele față de orice punct se anulează, ΣM = 0, unde fiecare moment este o forță înmulțită cu distanța ei perpendiculară, M = F·d. Forțele care acționează toate într-un singur punct cer doar prima condiție; o scândură, o pârghie sau un pod le cer pe amândouă.

Echilibrul forțelor
ΣF = 0
Echilibrul momentelor
ΣM = 0

Jocurile acestei colecții

4 jocuri

JOACĂ ACUM · 19

Masa forțelor: echilibrează inelul

Echilibrează un inel tras de fire la unghiuri diferite. Descoperă de ce 3 N și 4 N cer exact 5 N ca să se anuleze și de ce contează doar suma vectorială.

Suma vectorialăEchilibru
Joacă Masa forțelor
Echilibru
ΣF = 0
Mărimi
|F₁ + F₂| ≤ |F₁| + |F₂|

JOACĂ ACUM · 32

Firma suspendată: echilibrează cablurile

Agață o firmă de 20 kg de unul sau două cabluri. Folosește ΣF = 0 ca să afli fiecare tensiune, descoperă de ce cablurile aproape orizontale trag mult mai tare și află cel mai mic unghi pe care îl poate avea un cablu.

Echilibrul forțelorTensiune
Joacă Firma suspendată
Sus și jos
Σ T·sin θ = W
Pe orizontală
T₁·cos θ₁ = T₂·cos θ₂

JOACĂ ACUM · 33

Balansoarul: echilibrează momentele

Echilibrează un balansoar cu copii de mase diferite. Folosește momentul, greutate × distanță, ca să-i așezi, include greutatea scândurii și află forța care ridică o roabă.

Momentul forțeiEchilibru de rotație
Joacă Balansoarul
Echilibru
ΣM = 0
Moment
M = m·g·d

JOACĂ ACUM · 34

Podul de scânduri: împarte sarcina

Încarcă o scândură sprijinită pe două suporturi. Folosește ΣF = 0 și ΣM = 0 ca să afli reacțiunea fiecărui suport, include greutatea scândurii și află unde cedează un suport sau unde se răstoarnă scândura.

Echilibru staticReacțiuni
Joacă Podul de scânduri
Forțe
R_A + R_B = W + w
Momente față de A
R_B·L = W·x + w·x_c

Cum o folosește fiecare joc

  1. Masa forțelor Trei fire trag de un inel la unghiuri diferite. Găsește forța care face suma vectorială zero, ca inelul să rămână în centru.
  2. Firma suspendată O firmă atârnă de unul sau două cabluri. Descompune fiecare tensiune pe componente cu ΣF = 0 ca să afli cât de rezistent trebuie să fie fiecare cablu.
  3. Balansoarul Niște copii stau la distanțe diferite de pivot. Echilibrează momentele cu ΣM = 0, ținând cont și de greutatea scândurii.
  4. Podul de scânduri O scândură se sprijină pe două suporturi. Folosește împreună ΣF = 0 și ΣM = 0 ca să găsești fiecare reacțiune și să afli unde cedează un suport sau unde se răstoarnă scândura.

Răsfoiește pe teme

Toate temele

27 jocuri

Unde

Ce este o undă, amplitudine, lungime de undă, frecvență, perioadă și sunet.