כיצד ליצור סולם איזון

תוֹכֶן

• כיצד ליצור מודל איזון קרן לפרויקטים של בתי ספר
• איך מאזן קרן עובד?
• חזרה לקנה מידה או לאיזון עשה זאת בעצמך

איזון עושה בדיוק את מה שהשם מרמז: הוא מאזן שני פריטים. באמצעות אחד, אתה יכול לקבוע את המסה של אובייקט.

מאפשר לעבור כיצד לבצע סולם או לעשות איזון עשה זאת בעצמך (DIY) ולעשות איזון ולראות כיצד עיקרון הפיזיקה מאחוריו עובד.

כיצד ליצור מודל איזון קרן לפרויקטים של בתי ספר

תצטרך את הדברים הבאים בכדי ליצור את סולם איזון ההמונים הביתי שלך:

על מנת להבין את מטרת החפצים הקטנים במשקל ידוע עלינו לדעת כיצד מאזן או סולם עובדים.

איך מאזן קרן עובד?

העיקרון הפיזי מאחורי איזון קרן הוא מומנט. כוח המופעל על הקורה במרחק מה מנקודת המשען (המכונה זרוע המנוף), או הנקודה בה היא מאוזנת, מייצר מומנט. מומנט מוליד תנועה סיבובית אם המומנטים אינם מאוזנים.

איזון קרן משתמש בעקרון זה למדידת מסה או משקל.

הנוסחה למומנט, τ, היא τ = F × r, איפה ו הוא הכוח המופעל על ידי האובייקט, ו r הוא זרוע המנוף. שים לב שהפעולה היא מוצר צולב, שהוא פעולה וקטורית ולא כפל. המוצר הצלב יהיה לא אפס רק אם רכיב כלשהו בכוח הוא בניצב לזרוע המנוף.

ברור כי לצורך איזון קרן ניתן לייצג את זרוע המנוף כקטור שמתחיל בנקודת המשען ומצביע לעבר קצה הקורה. וקטור הכוח מתחיל בנקודה בה נמצאת המסה, והוא מקביל לכיוון הכובד.

כדי לבדוק אם משוואה זו הגיונית, חשוב לפתוח דלת. כדי לפתוח את הדלת צריך למשוך בניצב לדלת. אם היית מתמודד עם קצה הדלת ודוחף או מושך, לא היית פותח את הדלת. המשוואה למומנט מתארת ​​בדיוק את התופעות הגופניות.

לבעיות דו מימדיות הנוסחה הופכת τ = F r sin (*θ*), ובמקרה זה בוצע המוצר הצלב, וסינוס הזווית בין כיווני הכוח לזרוע המנוף הוא θ. כאשר הזווית בין הכוח לזרוע המנוף מתקרבת ל- 0, מומנטו הולך גם ל- 0, וזה הגיוני.

חזרה לקנה מידה או לאיזון עשה זאת בעצמך

על מנת להשתמש באיזון לקביעת המסה של אובייקט, יש להציב את האובייקט של המסה הלא ידועה בקצה אחד של האיזון. זה יניע מומנט והאיזון יסתובב על נקודת המשען וינח על הקרקע עד לאיזון המומנט. אז איך נוכל לאזן את המומנט?

כאן נדרשים חפצים בעלי מסה ידועה.

אנו יכולים להוסיף לאט את חפצי המסה הידועה לקצה ההפוך ולהתחיל לקבוע את הכוח המתאים. כאשר הקורה מאוזנת ושני הקצוות בגבהים שווים מהקרקע, הכוחות בשני קצוות הקורה מאוזנים.

כאשר זה קורה, אתה יכול להוסיף את המסה הכוללת שנחוצה כדי לאזן את הקורה, שקובעת את המסה של האובייקט הלא ידוע.

זכור, זרועות המנוף משני צידי הקורה צריכות להיות שוות בדיוק. אם לא, הכוחות הדרושים לאיזון המומנט לא יהיו שווים בדיוק, והיה צורך לבצע חישוב נוסף כדי לקבוע את המסה הלא ידועה.