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平衡や遊離体の図

概要

ソース: ミッチェル ・ ウィン博士は Ketron、Asantha Cooray、PhD、物理教室 & 天文学、物理的な科学の学校、カリフォルニア大学、アーバイン、カリフォルニア州

平衡は、日常生活の中で非常に重要な力学の特殊なケースです。それは、正味の力とオブジェクトまたはシステムの純トルクが両方とも 0 の場合に発生します。これは、長さと角度の加速度がゼロであることを意味します。したがって、オブジェクトは、安静時や一定速度でその重心を移動します。ただし、システム内のオブジェクトに対する行動している力がないわけではないです。実際には、任意のオブジェクトに力が作用しない地球上非常にほとんどのシナリオがありません。人は、橋を渡って歩く、その質量に比例して橋の上の下向きの力を出すし、橋同等を発揮し、人に上向きの力の反対。いくつかのケースで橋の人の下向きの力への応答で屈曲性がありますや極端な場合、力が十分に大きいとき橋真剣に変形になることがあります可能性がありますも破壊します。この平衡のオブジェクトの屈曲の研究弾力性と建物及び構築物私達が毎日を使用するエンジニアを設計しているとき非常に重要になります。

手順

1. 静止系で平衡を観察し、フォースとトルクの合計がゼロであることを確認します。ばね定数kシステムで使用されているを確認します。

  1. メートルの棒を入手、2 春知られているばね定数とスケールは、2 つの異なる質量とメーターの棒から重みを中断する機構の 2 つの重みからスプリングを中断する略します。
  2. 1 m 離れてテーブルに 2 つのスタンドを固定します。
  3. スタンドにスプリングを取り付けます。
  4. メートルの棒の両端にスプリングを取り付けます。
  5. メートルの棒の真ん中に最初のウェイトを取り付けます。
  6. 力とトルクのメートルの棒の重量を計算し、表 1にそれらを記録します。
  7. テーブル 1のスプリングにかかる力を記録します。
  8. 0.2 m で左に体重をシフトし、手順 1.6 から 1.7 を繰り返します。
  9. メートルの棒の中心から総排気量は 0.4 m、重量を追加 0.2 m、左にシフトします

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結果

表 1に代表的な実験結果があります。2 つの力ばね吊りを質量の場所で示されます: 左と右は添字によって示されるLRFLFR、この実験で二つの未知数があるので 2 つの方程式は、それらを解決する必要があります。したがって、方程式 12

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申請書と概要

すべての橋は自分の体重を渡って負荷の重量からのストレスのいくつかの量にあります。懸濁液橋、ゴールデン ゲートは、平衡と、非常に重い力の下でオブジェクトの複雑なシステムです。橋を保持するケーブルは、弾性、構造エンジニアは橋を設計するとき、弾力性が考えられていた。同様に、高層ビルは、完全静的平衡剛体システムを構成する途方もない力を受ける鋼はりの複雑なシス...

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タグ
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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