Съдържание
- Уравнение на въртящия момент
- Формула за баланс на теглото на Fulcrum
- Fulcrum Калкулатор за баланс на теглото
- Изчисляване на противотежест на мобилен кран
Всеки път, когато завъртите дръжка на вратата, прилагате сила, сякаш дръжката е лост. Тази въртяща сила, известна като въртящ момент, ви позволява да движите тежести с една тежест, балансираща другата в двата края на лоста. Можете да намерите този метод за балансиране и балансиране в много приложения от строителни кранове до отваряне на вратите и като използвате уравнението за въртящ момент можете да определите силата на теглото и разстоянието по дължината на лоста.
Уравнение на въртящия момент
Всеки лост със своите тежести за балансиране и уравновесяване на различните сили разчита на опорна точка, в която се срещат ръцете на лоста. Фулкумът трябва да лежи между двете тежести от двата края на лоста, така че да може да възникне въртяща сила.
Тези лостове ви позволяват да приложите тежест в двата края, така че тежестите да се уравновесят взаимно. Въртящият момент, наричан още момент или момент на сила, ви позволява да сравнявате разстоянието и силата между двете тежести на лоста.
Формула за баланс на теглото на Fulcrum
Продуктът от силата на тежестта и разстоянието, на което се намира на рамото на лоста, е равно на това на теглото от другата страна. Математически формулата за балансиране на теглото е Fд дд = Fл × дл за усилието Fд, разстоянието му до опорната точка дд, сила на натоварване Fд и разстоянието му до опорната точка дл.
Силата на натоварване и усилието на усилието описват тежестите от двете страни на лоста и те противодействат взаимно. Това означава, че можете да използвате силите за натоварване и усилия като тежести и тежести за противовес в тези приложения.
Ако знаете ъгъла "тета" θ между лоста на рамото и посоката на силата върху теглото, можете да го включите в калкулатора за балансиране на тежестта, за да напишете въртящ момент като въртящ момент "тау" τ = F × R sin_θ_. Този ъгъл гарантира, че силата се прилага в подходяща посока заедно с лоста на рамото.
Fulcrum Калкулатор за баланс на теглото
Единиците за сила и разстояние трябва да съвпадат и за двете страни на уравнението. Ако използвате килограми за измерване на теглото на силата, не забравяйте да я преобразувате в нютони, за да получите действителната сила. Можете да използвате преобразуването, което 0,454 килограма се равнява на 1 фунт или че 4,55 нютона е равно на 1 паунд.
Уверете се, че измервате разстоянието от предмета на рамото на лоста до опорната точка. Този калкулатор на разстоянието на върха ви позволява да сравнявате теглата, които крана или мотокара биха използвали при повдигане на големи тежести.
Изчисляване на противотежест на мобилен кран
Представете си, че мобилен кран повдигаше стоманена греда, която тежеше един тон, или 2000 лири, на 50 фута с противотежест, разположено на 20 фута от другата страна на опорния край. Силите се прилагат под ъгъл 90 ° към всяко рамо на лоста на крана. Изчислете теглото на противотежестите, което мобилният кран би могъл да използва на това разстояние.
Тъй като силите се прилагат под ъглите 90 °, компонентът sin_θ_ би бил равен sin_ (90 °) или 1. Използвайки уравнението, _Fд × дд = Fл × дл, въртящият момент за теглото или усилието на усилието е тогава 2 000 паунда пъти 50 фута, или 100 000 фунта-фута за теглото. Теглото на противовеса или силата на натоварване е тогава 100 000 фунта-фута, разделени на 20 фута, или 5000 паунда.
Когато силите в двата края на лоста са равни, лостът е в равновесие. При равновесие нетната сила е нула и няма допълнително ускорение в системата. Можете да зададете сумата на силите върху мобилен кран или мотокар, равна на нула, когато системата вече не се ускорява или намалява.