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Équilibre et diagrammes de corps libre

Vue d'ensemble

Source : Ketron Mitchell-Wynne, PhD, Antonella Cooray, Ph.d., département de physique & astronomie, école de Sciences physique, University of California, Irvine, CA

Equilibrium est un cas particulier en mécanique qui est très important dans la vie quotidienne. Elle survient lorsque la force nette et le couple net sur un objet ou un système sont les deux zéro. Cela signifie que les deux les accélérations linéaires et angulaires sont nuls. Ainsi, l’objet est au repos, ou son centre de gravité se déplace à une vitesse constante. Toutefois, cela ne signifie pas qu’aucune des forces n’agissent sur les objets au sein du système. En fait, il y a très peu de scénarios sur la terre dans laquelle aucune force n’agissent sur un objet donné. Si une personne marche sur un pont, elles exercent une force vers le bas sur le pont proportionnelle à leur masse, et le pont exerce un égal et en face de forcer vers le haut sur la personne. Dans certains cas, le pont peut flex en réponse à la force vers le bas de la personne, et dans des cas extrêmes, lorsque les forces sont suffisant, le pont peut se déformer gravement ou peut même fracturer. L’étude de cette flexion des objets en équilibre s’appelle élasticité et devient extrêmement important lorsque les ingénieurs sont la conception bâtiments et structures que nous utilisons chaque jour.

Procédure

1. observer l’équilibre dans un système statique et vérifiez que la somme des forces et des couples est zéro. Confirmer le printemps constantes k utilisé dans le système.

  1. Obtenir un bâton de compteur, printemps deux échelles avec des constantes connues de printemps, deux stands de suspendre les ressorts de, deux poids de différentes masses et un mécanisme pour suspendre les poids du mètre bâton.
  2. Sécuriser les deux peuplements à la table, 1 m de distance.
  3. Fixer les ressorts sur les

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Résultats

On trouvera au tableau 1les résultats représentatifs pour l’expérience. La force exercée sur les deux ressorts par la pendaison masse sont dénotés par leurs localités : gauche et droite, précédé d’indices L et R. Puisqu’il y a deux inconnues dans cette expérience, F,Let FR, les deux équations sont nécessaires pour résoudre pour e...

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Applications et Résumé

Tous les ponts sont sous une certaine quantité de stress, à la fois leur propre poids et le poids des charges se déplaçant à travers. Ponts suspendus, comme le Golden Gate, constituent un système complex d’objets sous des forces très lourds et en équilibre. Les câbles qui soutiennent le pont sont élastiques, et leur élasticité est considérée lorsque les ingénieurs structurels a conçu le pont. De même, les gratte-ciels ont un système complexe de poutres d’acier sous des forces énormes, qui tout à f...

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Tags
EquilibriumFree body DiagramsClassical MechanicsForcesBalanced ForcesNet ForceTranslational EquilibriumRotational EquilibriumNet TorqueStatic EquilibriumDynamic EquilibriumLinear AccelerationAngular AccelerationIndividual ForcesTorquesConceptualize Forces And TorquesMultiple ComponentsVarious ForcesLoaded SpringGravitational WeightFreely Rotating Beam

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0:02

Overview

1:18

Principles of Equilibrium and Free-body Diagrams

5:01

Determining Forces and Torques in Equilibrium

6:30

Data Analysis and Results

7:38

Applications

8:40

Summary

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