A rotációs pont kiszámítása: 8 lépés

A forgási torzítás legjobb meghatározása az erő tendenciája, amely a tengely körül forgatja a témát, a hordozó pontját vagy a forgáspontot. A forgó pillanat kiszámítható a pillanat és a váll a pillanat (a tengelytől a cselekvési vonalig), vagy a tehetetlenségi pillanat és a szögletes gyorsulás használatával.

Lépések

1. módszer: 2:

Erő és váll pillanat használata

egy. Meghatározza a testen és a megfelelő pillanatokban működő erőket. Ha az erő nem merőleges a vizsgáltan (t.E. Szögben cselekszik), akkor esetleg meg kell találnia az IT komponenseket trigonometrikus funkciók, például sinus vagy cosine.

A vizsgált komponens függetlenül attól függ, hogy merőleges.
Képzeljen el egy vízszintes rudat, amelyhez 10 n teljesítményt kell alkalmaznia a vízszintes sík felett 30 ° -os szögben, hogy a központ körül forogjon.
Mivel meg kell használnia a hatalmat, nem merőleges a pillanat vállára, majd forgatni a rudat, szükség van egy függőleges erőre.
Ezért az Y-komponensnek kell tekinteni, vagy f = 10sin30 ° H-t használ.

2. Használja a nyomaték egyenletet, τ = fr, és egyszerűen cserélje ki az adott változókat vagy a kapott adatokat.

Egyszerű példa: Képzeld el, hogy egy 30 kg-os súlyú gyermek ül egy lengőkártya egyik végén. A hinta egyik oldalának hossza 1,5 m.

Mivel a hinta forgásának tengelye a központban van, nem kell szaporodnia.

Meg kell határoznia a gyermek által a tömeg és a gyorsulás által csatolt erőt.

Mivel van egy tömeg, meg kell szedned, hogy felgyorsítsa a szabad eséset, G, egyenlő 9,81 m / s. Következésképpen:

Most rendelkezik az összes szükséges adat a pontegyenlet használatához:

3. Használja ki a jeleket (plusz vagy mínusz), hogy megmutassa a pillanat irányát. Ha az erő forgatja a testet az óramutató járásával megegyező irányban, akkor a pillanat negatív. Ha az erő forgatja a testet az óramutató járásával ellentétes irányba, akkor a pillanat pozitív.

Több csatolt erők esetében egyszerűen hajtsa össze a test minden pillanatát.

Mivel minden egyes erő a különböző forgásirányok okozására törekszik, fontos, hogy az egyes erők irányának nyomon követése érdekében forduljon.

Például két erőt alkalmaztak a 0,050 m, f átmérőjű kerék rúdjára_egy= 10,0 n, az óramutató járásával megegyező irányban, és f₂ = 9,0 n az óramutató járásával ellentétes irányban.

Mivel ez a test egy kör, a fix tengely a központja. Meg kell osztania az átmérőt és megkapja a sugárat. A sugár mérete lesz a pillanat válla. Következésképpen a sugár 0,025 m.

Az egyértelműség érdekében megoldhatjuk az egyes egyenleteket a megfelelő erőből eredő pillanatokhoz.

Az 1-es erő érdekében az akciót az óramutató járásával megegyező irányba küldjük, ezért az általa létrehozott pillanat negatív:

A 2-es erő esetén az akció az óramutató járásával ellentétes irányba irányul, következésképpen az általa létrehozott pillanat:

Most minden pillanatot hajthatunk össze, hogy kapjunk egy eredményt:

2. módszer 2:

A tehetetlenségi és a szögletes gyorsulás pillanatában

egy. A feladat megoldásának megkezdéséhez megértjük, hogyan inert a test pillanatát. A test tehetetlenségének pillanata a test ellenállása rotációs mozgással. A tehetetlenségi pillanat mind a tömegektől, mind a terjesztési jellegétől függ.

Hogy egyértelműen megértse ezt, képzelje el két azonos átmérőjű hengereket, de különböző tömegeket.
Képzeld el, hogy mindkét palackot a központi tengelyük körül kell fordítani.
Nyilvánvaló, hogy a nagyobb tömegű henger nehezebb lesz, mint egy másik henger, mert "nehezebb".
És most képzeljük el kétféle átmérőjű hengereket, de ugyanazt a tömeget. Hengeresnek kell tekinteni, és más tömeggel rendelkeznek, de ugyanakkor eltérő átmérőjűek, az űrlap, vagy mindkét hengerek tömegének eloszlása eltérőnek kell lennie.
A nagy átmérőjű henger egy lapos lekerekített lemez, míg egy kisebb henger úgy néz ki, mint egy szilárd anyag.
A nagy átmérőjű henger nehezebb forgatni, mivel nagyobb erővel kell rendelkeznie ahhoz, hogy legyőzze a pillanat hosszabb pontját.

2. Válassza ki azt az egyenletet, amelyet a tehetetlenségi pillanat kiszámításához használhat. Számos egyenlet használható erre.

Az első egyenlet a legegyszerűbb: a tömegek és az összes részecske pillanatainak összegzése.

Ezt az egyenletet anyagi pontokhoz vagy részecskékhez használják. A tökéletes részecske olyan test, amely sokat, de nem foglalja el a helyet.

Más szóval, a test egyetlen jelentős jellemzője massata, nem kell tudnia méretét, alakját vagy szerkezetét.

Az anyagrészecske ötletét széles körben használják a fizikában, hogy egyszerűsítsék a számításokat és az ideális és elméleti rendszerek használatát.

Most képzeljen el egy olyan tárgyat, mint egy üreges henger vagy egy szilárd egyenletes gömb. Ezeknek az elemeknek világos és bizonyos alakja, mérete és szerkezete van.

Következésképpen nem tekintheti meg őket anyagi pontként.

Szerencsére bizonyos közös tárgyakra vonatkozó képleteket használhat:

3. Keresse meg a tehetetlenségi pillanatban. A forgó pillanat megkezdéséhez meg kell találnod a tehetetlenségi pillanatot. Használja ki a következő példát, mint útmutató:

A 5,0 kg-os és 7,0 kg súlyú két kis "rakomány" 4,0 méter távolságra van, egymástól egy könnyű rúdon (amelynek tömege elhanyagolható). A forgás tengelye a rúd közepén van. A rúd a pihenés állapotáról a 30,0 rad / s szögsebességre fekszik 3,00 s-ra. Kiszámítja a forgási pontot.

Mivel a forgás tengelye a rúd közepén van, a mindkét áru pillanatának válla egyenlő a hosszának fele, t.E. 2.0 M.

Mivel a "rakomány" formája, mérete és szerkezete nem tárgyalható, feltételezhetjük, hogy a terhelés anyagrészecskék.

A tehetetlenségi pillanat a következőképpen számítható ki:

4. Keresse meg a szögletes gyorsulást, α. A szögletes gyorsulás kiszámításához az α = AT / R képletet használhatja.

Az első képlet, α = AT / R, akkor használható, ha van tangenciális gyorsulás és sugár.

A tangenciális gyorsulás a mozgás irányát célzó gyorsulás.

Képzeld el egy tárgyat, amely egy görbületi út mentén mozog. Tangenciális gyorsulás - Ez egyszerűen az egész út bármelyikének lineáris gyorsulása.

Egy második képlet esetén a legegyszerűbb illusztrálja, a kinematika fogalmával kapcsolatos kapcsolatok: elmozdulás, lineáris sebesség és lineáris gyorsulás.

Az elmozdulás az objektum által megtett távolság (az SI-METER egység, M) - lineáris sebesség - Ez egy indikátor az elmozdulás egy egységnyi egység (C-m / s egysége) - egy lineáris A gyorsulás az időegységenkénti lineáris sebességváltozás mutatója (SI - m / s egység).

Nézzük meg ezeket az értékeket rotációs mozgással: szögletes elmozdulás, θ egy bizonyos pont vagy szegmens (így egy egység - rad) -gl sebességű forgásszög, Ω a szögletes elmozdulás változása egységnyi idő (CO - rad / s) - és szöggyorsulás, α - változása szögsebesség egységnyi idő (CO - rad / s).

Visszatérve a példánkba - adtak adatokat a szögletes lendületre és az időre. Mivel a forgatás a pihenés állapotából kezdődött, a kezdeti szögsebesség 0. Kihasználhatjuk az egyenletet, hogy megtalálja:

öt. Használja az egyenletet, τ = iα-t, hogy megtalálja a forgási pontot. Csak az előző lépésekben kapott változó válaszokat cserélje ki.

Észrevetted ezt "boldog" nem felel meg a mérési egységünknek, mert méret nélküli értéknek tekinthető.

Ez azt jelenti, hogy elhanyagolhatja és folytathatja a számításokat.

A mérési egységek elemzéséhez kifejezhetjük a szögletes gyorsulást.

Tippek

Az első módszernél, ha a test egy kör, és a forgás tengelye a központban van, akkor nem szükséges kiszámítani az összetevőket (feltéve, hogy az erő nem alkalmazható a dőlésszög alatt), mivel az erő a tangens a körbe, t.E. Merőleges a pillanat vállára.
Ha nehéz elképzelni, hogyan történik a forgatás, akkor vegye be a fogantyút, és próbálja meg újra létrehozni a feladatot. A pontosabb lejátszás érdekében ne felejtse el másolni a forgási tengely helyzetét és az alkalmazott erő irányát.