문 손잡이를 돌릴 때마다 손잡이가 레버 인 것처럼 힘을가합니다. 토크라고하는이 회전력을 사용하면 레버의 양쪽 끝에서 균형을 잡는 하나의 무게로 무게를 움직일 수 있습니다. 건설 크레인에서 미닫이 문에 이르기까지 다양한 응용 분야에서이 균형 및 균형 조정 방법을 찾을 수 있습니다. 열리고 토크 방정식을 사용하여 무게의 힘과 레버를 따라 거리를 결정할 수 있습니다. 필요합니다.
토크 방정식
서로 다른 힘의 균형을 맞추고 균형을 맞추는 무게가있는 모든 레버는 레버의 암이 만나는 지점 인 지지점에 의존합니다. 받침점은 회전력이 발생할 수 있도록 레버의 양쪽 끝에있는 두 웨이트 사이에 있어야합니다.
이 레버를 사용하면 가중치가 서로 균형을 이루도록 양쪽 끝에 가중치를 적용 할 수 있습니다. 힘의 모멘트 또는 모멘트라고도하는 토크를 통해 레버의 두 가중치 사이의 거리와 힘을 비교할 수 있습니다.
Fulcrum 무게 균형 공식
무게 추의 힘과 레버의 팔에있는 거리의 곱은 반대쪽 무게의 곱과 같습니다. 수학적으로 지지점 무게 균형 공식은 다음과 같습니다.
F_e \ times d_e = F_k \ times d_l
노력 력을 위해에프이자형, 지지점까지의 거리디이자형, 하중 힘에프디그리고 받침점까지의 거리디엘.
하 중력과 힘은 레버 양쪽의 무게를 설명하며 서로 균형을 이룹니다. 즉, 이러한 응용 분야에서 하중 및 힘을 중량 및 평형 중량으로 사용할 수 있습니다.
각도 "세타"를 안다면θ팔의 레버와 추에 가해지는 힘의 방향 사이에, 토오크 "tau"로 토크를 작성하기 위해 지지점 무게 균형 계산기에 포함시킬 수 있습니다.
\ tau = F \ times r \ sin {\ theta}
이 각도는 힘이 레버 암과 함께 적절한 방향으로 가해 지도록합니다.
Fulcrum 무게 균형 계산기
힘과 거리의 단위는 방정식의 양쪽에 대해 일치해야합니다. 힘의 무게를 측정하기 위해 파운드를 사용한다면, 실제 힘을 얻기 위해 그것을 뉴턴으로 변환하는 것을 기억하십시오. 0.454 킬로그램이 1 파운드와 같거나 4.45 뉴턴이 1 파운드와 같다는 변환을 사용할 수 있습니다.
레버의 팔에있는 물체에서 지지점까지의 거리를 측정해야합니다. 이 지지점 거리 계산기를 사용하면 크레인이나 지게차가 무거운 무게를들 때 사용할 무게를 비교할 수 있습니다.
모바일 크레인 카운터 웨이트 계산
이동식 크레인이 무게가 1 톤 (2,000 파운드) 인 강철 대들보를 50 피트 높이로 들어 올리고 받침대의 다른쪽에 20 피트에 카운터 웨이트를 배치했다고 상상해보십시오. 힘은 크레인 레버의 각 암에 90 ° 각도로 적용됩니다. 모바일 크레인이이 거리에서 사용할 수있는 균형추의 무게를 계산합니다.
힘이 90 ° 각도로 적용되기 때문에 죄는θ성분은 죄와 같을 것입니다(90 °) 또는 1. 방정식을 사용하면에프이자형 × 디이자형 = F엘 × 디엘,무게 또는 힘에 대한 토크는 2,000 파운드 x 50 피트, 또는 무게의 경우 100,000 파운드-피트입니다. 균형 무게 또는 하중 힘은 100,000 파운드-피트를 20 피트 또는 5,000 파운드로 나눈 값입니다.
레버 양쪽 끝의 힘이 같으면 레버는 평형 상태입니다. 평형 상태에서 순 힘은 0이고 시스템에 추가 가속이 없습니다. 시스템이 더 이상 가속 또는 감속하지 않을 때 이동식 크레인 또는 지게차의 힘의 합계를 0으로 설정할 수 있습니다.