Kas ir nelīdzsvarots spēks?

Saskaņā ar Ņūtona kustības likumiem nesabalansēts spēks ir tāds, kas izraisa izmaiņas objekta, uz kuru spēks tiek piemērots, kustībā. Objekts miera stāvoklī vai objekts vienmērīgā kustībā turpina miera stāvoklī vai nemainītā kustībā, ja vien tas nav pakļauts nelīdzsvarotam spēkam. Tādā gadījumā objekts paātrinās spēka virzienā saskaņā ar vienādojumu: spēks ir vienāds ar masas reizinājumu ar paātrinājumu. Nesabalansēts spēks turpina objektu paātrināt, līdz kamēr izveidojas jauns pretspēks un tiek izveidots jauns spēku līdzsvars. Pēc tam paātrinātais objekts uztur vienmērīgu ātrumu, un iepriekš nesabalansēto spēku līdzsvaro jaunais spēks.

TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)

Nesabalansēts spēks ir spēks, kas maina objekta stāvokli, ātrumu vai virzienu, kuram tas tiek piemērots. Nesabalansētais spēks paātrina objektu ar paātrinājumu, kas tieši proporcionāls spēka lielumam un apgriezti proporcionāls objekta masai.

Kā darbojas nelīdzsvaroti spēki

Stacionārā stāvoklī visi spēki tiek līdzsvaroti ar visiem objektiem, kas atrodas miera stāvoklī vai pārvietojas noteiktā virzienā ar fiksētu ātrumu. Ja viens spēks sāk palielināties vai tiek ieviests jauns spēks, situācija var mainīties atkarībā no pieaugošā vai jaunā spēka spēka. Ja pieaugošais spēks vai jauns spēks ir vājš, tiek izveidots jauns spēku līdzsvars un nekas nemainās. Ja pieaugošais vai jaunais spēks kļūst pārāk spēcīgs esošajam spēku līdzsvaram, objekti paātrinās, pārvietosies un mainīs savu stāvokli vai ātrumu. Situācija nemainīsies, līdz tiks panākts jauns spēku samērs.

instagram story viewer

Piemēram, automašīnai, kas neitrālā virzienā brauc uz taisnas, līdzenas šosejas, tiek pakļauti vairāki līdzsvaroti un nelīdzsvaroti spēki. Automašīnas, kas spiež uz leju, svaru precīzi izlīdzina seguma spēks, kas spiež uz augšu. Tāpēc automašīna nepaātrinās uz augšu vai uz leju. Uz seguma ripojošo riepu berze un gaisa pretestība ir divi nelīdzsvaroti spēki, kas iedarbojas uz automašīnas palēnināšanu. Automašīnas inerce neļauj automašīnai ripot, bet divi nelīdzsvarotie spēki to palēnina līdz pieturai. Kad automašīna apstājas, visi spēki atkal ir līdzsvarā, un nav jauna paātrinājuma, ja vien vadītājs iedarbina automašīnu un brauc prom, pievienojot jaunu nesabalansētu spēku, kas pārvar divus iepriekšējos spēki.

Kopējie nelīdzsvarotie spēki

Kopējie spēki, kas bieži ir nelīdzsvaroti, ietver gravitācijas spēku un pielietotos spēkus. Kad šie spēki nav līdzsvaroti, objekti paātrinās, maina savu pozīciju un atrod jaunas konfigurācijas, kurām visi spēki atkal ir līdzsvaroti.

Objekta svars ir spēks, ko gravitācija iedarbojas uz šo objektu. Ja ābols karājas kokā, gravitācijas spēku uz leju līdzsvaro ābolu kāta augšupejošais spēks, kas piestiprināts pie zara. Kad ābols ir nogatavojies, kāts atdalās. Tajā brīdī augšupejošais spēks kļūst nulle, un uz leju ir nesabalansēts smaguma spēks. Ābols nokrīt. Kad tā nokļūst zemē, Zeme nodrošina jaunu augšupejošu spēku, kas vienāds ar gravitācijas spēku, un situācija atkal ir līdzsvarota.

Pielietotie spēki ir svarīgi, jo tos izmanto objektu pārvietošanai atbilstoši konkrētiem mērķiem. Piemēram, lai pusdienu galdu pārvietotu uz istabas otru pusi pret sienu, viens vai vairāki cilvēki pieliek spēku, to nospiežot. Pirms jaunā spēka pielietošanas viss ir līdzsvarā.

Sākumā cilvēki, iespējams, nespiež ļoti stipri, un galds nekustās. Tad cilvēki spiež uz galda, un kājas ar berzes spēku stumjas uz grīdas. Tāpat galds ar vienādu spēku atgrūžas, jo tā kājas berzējas uz grīdas. Galu galā cilvēki spiež pietiekami stipri, lai radītu nelīdzsvarotu spēku, lai pārvarētu galda berzi, un galds paātrinās, lai slīdētu pāri grīdai. Kad tauta to ir atspiedusi pret sienu, rodas jauns spēku līdzsvars un jauna līdzsvara situācija. Visos šajos gadījumos nelīdzsvarotie spēki izraisa objektu pārkārtošanu jaunā, līdzsvarotā situācijā.

Teachs.ru
  • Dalīties
instagram viewer