Valahányszor elfordítja az ajtókilincset, olyan erőt fejt ki, mintha a kilincs egy kar lenne. Ez a forgatóerő, amelyet nyomatéknak neveznek, lehetővé teszi a súlyok mozgatását úgy, hogy az egyik súly kiegyenlíti a másikat a kar mindkét végén. A kiegyensúlyozás és az ellensúlyozás ezen módszerét számos alkalmazásban megtalálhatja, az építési daruktól kezdve az ajtók tolásáig nyissa meg, és a nyomatékegyenlet segítségével meghatározhatja a súly erõjét és a kar menti távolságát szükséges.
Nyomatékegyenlet
Minden kar, annak súlyával, hogy kiegyensúlyozza és ellensúlyozza a különböző erőket, támaszpontra támaszkodik, arra a pontra, ahol a kar karjai találkoznak. A támaszpontnak mindkét súly között kell lennie a kar mindkét végén, hogy a forgási erő bekövetkezhessen.
Ezek a karok lehetővé teszik, hogy mindkét végén olyan súlyt alkalmazzon, hogy a súlyok ellensúlyozzák egymást. A forgatónyomaték, más néven erő pillanat vagy pillanat, lehetővé teszi a kar két súlya közötti távolság és erő összehasonlítását.
Fulcrum Súlymérleg képlet
A súly erő és a kar karján elhelyezkedő távolság szorzata megegyezik a másik oldalon levő tömegével. Matematikailag a támaszpont-egyensúlyi képlet az
F_e \ times d_e = F_k \ times d_l
az erőfeszítésértFe, távolsága a támaszpontigde, terhelési erőFdés távolsága a támaszpontigdl.
A terhelési erő és az erőkifejtési erő leírja a súlyokat a kar mindkét oldalán, és ellensúlyozzák egymást. Ez azt jelenti, hogy ezekben az alkalmazásokban súlyként és ellensúlyként használhatja a terhelési és erőfeszítési erőket.
Ha ismeri a "theta" szögetθa kar karja és a súlyra ható erő iránya között felveheti a támaszpont-egyensúly-számológépbe, hogy a nyomatékot "tau" nyomatékként írja be
\ tau = F \ alkalommal r \ sin {\ theta}
Ez a szög biztosítja, hogy az erőt a karok mellett a megfelelő irányban fejtik ki.
Fulcrum Súlymérleg kalkulátor
Az erő és a távolság mértékegységeinek meg kell egyezniük az egyenlet mindkét oldalán. Ha fontokat használ az erő súlyának mérésére, ne felejtse el átalakítani azt newtonokká, hogy megkapja a tényleges erőt. Használhatja azt az átváltást, hogy 0,454 kilogramm 1 font vagy 4,45 newton 1 font legyen.
Ügyeljen arra, hogy megmérje a kar karján lévő tárgy és a támaszpont közötti távolságot. Ez a támaszpont-számológép lehetővé teszi, hogy összehasonlítsa azokat a súlyokat, amelyeket egy daru vagy targonca nagy súlyok emeléséhez használna.
Mobil daru ellensúly számítása
Képzelje el, hogy egy mobil daru egy tonna vagy 2000 font súlyú acéltartót emel fel 50 lábon, ellensúlya pedig 20 láb a támaszpont másik oldalán. Az erőket a darukar mindkét karjára 90 ° -os szögben fejtik ki. Számítsa ki az ellensúly súlyát, amelyet a mobil daru használhatna ebben a távolságban.
Mivel az erőket 90 ° -os szögekben fejtik ki, a bűnθösszetevő egyenlő lenne a bűnnel(Vagy 90 °). Az egyenlet használatávalFe × de = Fl × dl,A súly vagy erőfeszítés nyomatéka ekkor 2000 font 50 lábszorosa, vagy 100 000 font súlya. Az ellensúly súlya vagy terhelési ereje ekkor 100 000 font-láb elosztva 20 láb-tal vagy 5000 font-tal.
Ha a kar mindkét végén lévő erők megegyeznek, a kar egyensúlyban van. Egyensúly esetén a nettó erő nulla, és nincs további gyorsulás a rendszerben. Ha a rendszer már nem gyorsul vagy lassul, akkor a daru vagy a targonca erőinek összege nulla.