Cân bằng Quay
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| rotational equilibrium/rəʊˈteɪʃənl ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm/ | cân bằng quay |
| net torque/net tɔːk/ | mô-men lực tổng hợp |
| static equilibrium/ˈstætɪk ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm/ | cân bằng tĩnh |
| extended free-body diagram/ekˈstendɪd friː ˈbɒdi ˈdaɪəɡræm/ | biểu đồ lực tự do mở rộng |
Cách bẩy tìm thấy sự cân bằng
- Một đứa trẻ nhỏ ngồi xa có thể cân bằng với một người lớn nặng ngồi gần bản lề.
- Không phải chỉ về trọng lượng đơn thuần -- mà là trọng lượng nhân với khoảng cách.
- Khi các hiệu ứng quay bằng nhau, chiếc bẩy giữ được trạng thái ổn định.
- Sự cân bằng mô-men này chính là chìa khóa để xây dựng cầu, dầm và cần cẩu.
Cân bằng quay
- Một vật处于 cân bằng quay khi mô-men hợp tác dụng lên nó bằng không.
- Nó không bắt đầu hay ngừng quay -- vận tốc góc của nó duy trì không đổi.
- Các mô-men chiều kim đồng hồ cân bằng hoàn toàn với các mô-men ngược chiều kim đồng hồ.
Chọn tất cả các điều kiện đúng trong cân bằng quay.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Cân bằng quay có nghĩa là hợp mô-men bằng không và vận tốc góc không đổi -- nó có thể đang quay ổn định, không nhất thiết phải đứng yên.
Cân bằng tĩnh hoàn toàn
- Để đạt cân bằng tĩnh, cả hai điều kiện đều phải thỏa mãn: lực hợp bằng không và mô-men hợp bằng không.
- Lực合 bằng không giữ cho vật không gia tốc; mô-men合 bằng không giữ cho vật không quay.
- Cả hai kết hợp lại nghĩa là vật sẽ hoàn toàn đứng yên.
Đối với một vật处于静态平衡状态，以下哪项必须为真？
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Cân bằng tĩnh yêu cầu hợp lực bằng không và hợp mô-men bằng không.
Sơ đồ mở rộng
- Mô-men phụ thuộc vào vị trí tác dụng của lực, nên hãy vẽ sơ đồ lực tự do mở rộng.
- Hiển thị từng lực tại điểm tác dụng thực tế của nó, không phải tất cả đều tại một chấm.
- Trọng lực của một thanh đồng chất tác dụng tại tâm của nó.
Trong cân bằng quay?
Một vật处于平衡状态当力矩相互抵消时。分类每种情况。
Nếu hợp lực tác dụng lên vật bằng không, nó không thể nào đang quay ngày càng nhanh.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Hai lực ngược chiều lệch nhau tạo ra hợp lực bằng không nhưng có hợp mô-men -- vật gia tốc góc.
Trong sơ đồ lực tự do mở rộng của một dầm đồng nhất, trọng lượng của nó được vẽ tác dụng tại...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Trọng lượng của một dầm đồng nhất tác dụng tại tâm khối lượng của nó -- tâm hình học của nó.
Mẹo giải bài toán
- Chọn trục quay một cách khéo léo -- đặt nó tại một lực chưa biết để mô-men của lực đó bằng không.
- Khi đó $\sum \tau = 0$ sẽ có ít ẩn số hơn và dễ giải hơn.
- Kết hợp với $\sum F = 0$ để tìm mọi lực còn lại.
Một $20\ \text{kg}$ đứa trẻ ngồi $3\ \text{m}$ bên trái bản lề. Một $30\ \text{kg}$ đứa trẻ cân bằng nó ở bên phải. Chúng phải ngồi cách bản lề bao nhiêu (m)?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Cân bằng mô-men, $20 \times 3 = 30 \times x$, nên $x = 60/30 = 2\ \text{m}$.
Việc chọn ____ thông minh giúp đưa mô-men của một lực chưa biết về bằng không, đơn giản hóa phương trình.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Đặt trục tại một lực chưa known làm cánh tay đòn của nó bằng không, vì vậy nó biến mất khỏi $\sum\tau = 0$.
A cân bằng khi một $30\ \text{kg}$ trẻ em $2\ \text{m}$ bên trái bản lề và một $40\ \text{kg}$ trẻ em tại $x$ bên phải.
- Cân bằng mô-men: $30 \times 2 = 40 \times x$, nên $x = \dfrac{60}{40} = 1.5\ \text{m}$.
- Đứa trẻ nặng hơn phải ngồi gần điểm tựa hơn -- khoảng cách nhỏ hơn nhưng tạo ra cùng mô-men.
Lực tổng hợp bằng không alone không đủ cho sự cân bằng toàn phần. Một cặp lực bằng nhau, ngược chiều nhưng lệch nhau sẽ có lực tổng hợp bằng không nhưng mô-men tổng hợp khác không -- nó sẽ quay. Bạn phải kiểm tra cả hai điều kiện.
Cân bằng quay có nghĩa là mô-men tổng hợp bằng không (không thay đổi tốc độ quay). Cân bằng tĩnh toàn phần cần lực tổng hợp bằng không và mô-men tổng hợp bằng không. Vẽ sơ đồ vật thể tự do mở rộng (các lực tại vị trí thực tế), và đặt trục quay tại một lực chưa biết để đơn giản hóa $\sum \tau = 0$.