जब भी आप दरवाज़े के हैंडल को घुमाते हैं, तो आप एक बल लगाते हैं जैसे कि हैंडल एक लीवर हो। यह घूर्णी बल, जिसे टोक़ के रूप में जाना जाता है, आपको लीवर के दोनों सिरों पर एक भार को संतुलित करते हुए भार को स्थानांतरित करने देता है। आप कंस्ट्रक्शन क्रेन से लेकर पुशिंग डोर तक कई अनुप्रयोगों में संतुलन और प्रतिसंतुलन की यह विधि पा सकते हैं खुला, और, टोक़ के लिए समीकरण का उपयोग करके आप वजन के बल और लीवर के साथ दूरी निर्धारित कर सकते हैं आवश्यकता है।
टोक़ समीकरण
प्रत्येक लीवर, विभिन्न बलों को संतुलित और संतुलित करने के लिए अपने भार के साथ, एक आधार पर निर्भर करता है, जिस बिंदु पर लीवर की भुजाएं मिलती हैं। फुलक्रम लीवर के दोनों छोरों पर दोनों भारों के बीच इस प्रकार स्थित होना चाहिए कि घूर्णी बल उत्पन्न हो सके।
ये लीवर आपको दोनों सिरों पर एक भार लागू करने देते हैं जैसे कि भार एक दूसरे को संतुलित करते हैं। टोक़, जिसे बल का क्षण या क्षण भी कहा जाता है, आपको लीवर के दो भारों के बीच की दूरी और बल की तुलना करने देता है।
फुलक्रम वेट बैलेंस फॉर्मूला
भार के बल का गुणनफल और वह दूरी जिस पर यह लीवर की भुजा पर स्थित है, दूसरी तरफ के भार के बराबर होती है। गणितीय रूप से आधार भार संतुलन सूत्र है
F_e\बार d_e=F_k\बार d_l
प्रयास बल के लिएएफइ, आधार से इसकी दूरीघइ, भार बलएफघऔर आधार से इसकी दूरीघमैं.
भार बल और प्रयास बल लीवर के दोनों ओर भार का वर्णन करते हैं, और वे एक दूसरे को असंतुलित करते हैं। इसका मतलब है कि आप इन अनुप्रयोगों में भार और प्रयास बलों को भार और प्रतिसंतुलन भार के रूप में उपयोग कर सकते हैं।
यदि आप कोण "थीटा" जानते हैंθहाथ के लीवर और वजन पर बल की दिशा के बीच, आप इसे टोक़ "ताऊ" के रूप में टोक़ लिखने के लिए फुलक्रम वजन संतुलन कैलकुलेटर में शामिल कर सकते हैं।
\tau=F\times r\sin{\theta}
यह कोण सुनिश्चित करता है कि बल लीवर आर्म्स के साथ उपयुक्त दिशा में लगाया गया है।
फुलक्रम वेट बैलेंस कैलकुलेटर
बल और दूरी की इकाइयाँ समीकरण के दोनों पक्षों के लिए मेल खाना चाहिए। यदि आप बल के भार को मापने के लिए पाउंड का उपयोग करते हैं, तो वास्तविक बल प्राप्त करने के लिए इसे न्यूटन में बदलना याद रखें। आप रूपांतरण का उपयोग कर सकते हैं कि 0.454 किलोग्राम 1 पाउंड के बराबर है या 4.45 न्यूटन 1 पाउंड के बराबर है।
सुनिश्चित करें कि आप लीवर की बांह पर वस्तु से फुलक्रम तक की दूरी को मापते हैं। यह फुलक्रम दूरी कैलकुलेटर आपको उन भारों की तुलना करने देता है जो एक क्रेन या फोर्कलिफ्ट भारी वजन उठाने में उपयोग करेगा।
मोबाइल क्रेन काउंटरवेट गणना
कल्पना कीजिए कि एक मोबाइल क्रेन एक स्टील गर्डर उठा रही थी, जिसका वजन एक टन या 2,000 पाउंड था, जो कि ५० फीट पर था, जिसका काउंटरवेट २० फीट की दूरी पर स्थित था। क्रेन के लीवर की प्रत्येक भुजा पर 90° के कोण पर बल लगाए जाते हैं। काउंटरवेट के वजन की गणना करें जो मोबाइल क्रेन इस दूरी पर उपयोग कर सकता है।
क्योंकि बल 90° के कोण पर लगाए जाते हैं, sinθघटक पाप के बराबर होगा(90°), या 1. समीकरण का उपयोग करना,एफइ × घइ = एफमैं × घमैं,वजन के लिए टोक़, या प्रयास बल, फिर वजन के लिए 2,000 पाउंड गुणा 50 फीट, या 100,000 पाउंड-फीट है। प्रतिसंतुलन भार, या भार बल, तब १००,००० पाउंड-फीट को २० फीट या ५,००० पाउंड से विभाजित किया जाता है।
जब लीवर के दोनों छोर पर बल समान होते हैं, तो लीवर संतुलन पर होता है। संतुलन पर, शुद्ध बल शून्य होता है, और सिस्टम में कोई अतिरिक्त त्वरण नहीं होता है। आप मोबाइल क्रेन या फोर्कलिफ्ट पर बलों के योग को शून्य के बराबर सेट कर सकते हैं जब सिस्टम अब तेज या धीमा नहीं हो रहा हो।