Vienmēr pagriežot durvju rokturi, jūs pieliekat spēku tā, it kā rokturis būtu svira. Šis rotācijas spēks, kas pazīstams kā griezes moments, ļauj pārvietot svaru, vienam svaram sverot abus sviras galus. Šo balansēšanas un līdzsvarošanas metodi var atrast daudzos veidos, sākot no celtņiem un līdz durvju stumšanai atveriet, un, izmantojot griezes momenta vienādojumu, varat noteikt svara spēku un attālumu gar sviru nepieciešams.
Griezes momenta vienādojums
Katra svira ar svaru, lai līdzsvarotu un līdzsvarotu dažādus spēkus, paļaujas uz atbalsta punktu - punktu, kurā sviras rokas saskaras. Atbalsta centram jāatrodas starp abiem svariem sviras abos galos, lai varētu notikt rotācijas spēks.
Šīs sviras ļauj jums piemērot svaru abiem galiem tā, lai atsvari līdzsvarotu viens otru. Griezes moments, saukts arī par spēka momentu vai momentu, ļauj salīdzināt attālumu un spēku starp abiem sviras svariem.
Fulcrum svara līdzsvara formula
Svara spēks un attālums, kurā tas atrodas uz sviras sviras, ir vienāds ar svaru otrā pusē. Matemātiski atbalsta punkta līdzsvara formula ir
F_e \ reizes d_e = F_k \ reizes d_l
par piepūles spēkuFe, tā attālums līdz atbalsta punktamde, slodzes spēksFdun tā attālums līdz atbalsta punktamdl.
Slodzes spēks un piepūles spēks raksturo svarus abās sviras pusēs, un tie viens otru līdzsvaro. Tas nozīmē, ka šajos pielietojumos jūs varat izmantot slodzes un piepūles spēkus kā atsvarus un līdzsvara svarus.
Ja jūs zināt leņķi "teta"θstarp rokas sviru un svara virziena virzienu uz svaru varat to iekļaut atbalsta punkta līdzsvara kalkulatorā, lai griezes momentu ierakstītu kā griezes momentu "tau"
\ tau = F \ reizes r \ sin {\ theta}
Šis leņķis nodrošina, ka spēks tiek piemērots attiecīgajā virzienā līdzās sviras svirām.
Fulcrum svara līdzsvara kalkulators
Spēka un attāluma vienībām jāsakrīt abās vienādojuma pusēs. Ja spēka svara mērīšanai izmantojat mārciņas, atcerieties to pārvērst ņūtonos, lai iegūtu faktisko spēku. Varat izmantot konvertāciju, kas 0,454 kilogrami ir vienāda ar 1 mārciņu vai 4,45 ņūtoni ir vienāda ar 1 mārciņu.
Pārliecinieties, ka esat izmērījis attālumu no sviras rokas priekšmeta līdz atbalsta punktam. Šis atbalsta punkta kalkulators ļauj salīdzināt svarus, kādus celtnis vai iekrāvējs izmantotu lielu svaru celšanā.
Autoceltņa pretsvara aprēķins
Iedomājieties, ka mobilais celtnis 50 pēdu augstumā pacēla tērauda siju, kas sver vienu tonnu jeb 2000 mārciņas, ar pretsvaru, kas atrodas 20 pēdas atbalsta punkta otrajā pusē. Spēkus 90 ° leņķī pieliek katrai celtņa sviras rokai. Aprēķiniet pretsvara svaru, ko mobilais celtnis varētu izmantot šajā attālumā.
Tā kā spēki tiek iedarbināti 90 ° leņķos, grēksθsastāvdaļa būtu vienāds ar grēku(90 °) vai 1. Izmantojot vienādojumu,Fe × de = Fl × dl,svara vai spēka spēka griezes moments ir 2000 mārciņas reizes 50 pēdas vai 100 000 mārciņu pēdas svaram. Tad pretsvara svars jeb slodzes spēks ir 100 000 mārciņu pēdu dalīts ar 20 pēdām jeb 5000 mārciņām.
Kad spēki abos sviras galos ir vienādi, svira atrodas līdzsvarā. Līdzsvara stāvoklī tīrais spēks ir nulle, un sistēmā nav papildu paātrinājuma. Kad sistēma vairs nepaaugstina vai palēnina ātrumu, jūs varat iestatīt autoceltņa vai iekrāvēja spēku summu, kas vienāda ar nulli.