На обеих рисунках рычаги в равновесии
Объяснение:
У нас два момента силы М1 и М2 (слева и справа от центра рычага)
M1 = F1 · L1
M2= F2 · L2
Ну и приравниваем их так как моменты всё же РАВНЫ M1=M2
F1 · L1 = F2 · L2
Если моменты силы равны тот рычаг будет в РАВНОВЕСИИ. Это нам надо и выяснить.
Предположим что каждая гиря - 1Дж, каждое деление на рычагу 1 см.
Подсчитываем что там на рисунке и подставляем в формулу
На первом рисунке (слева)
слева рычага: L1 = 4 см ; F1 = 1 Дж
M1 = F1 · L1
М1 = 4 * 1 ; М1 = 4
справа рычага: L = 2 см ; F = 2 Дж
M2 = F2 · L2
М2 = 2 *2 ; М2 = 4
Моменты ОДИНАКОВЫ, значит РАВНОВЕСИЕ
На втором рисунке (справа)
слева рычага: L1 = 2 см ; F1 = 3 Дж
M1 = F1 · L1
М1 = 2 * 3 ; М1 = 6
справа рычага: L = 3 см ; F = 2 Дж
M2 = F2 · L2
М2 = 3 *2 ; М2 = 6
Моменты ОДИНАКОВЫ, значит РАВНОВЕСИЕ
Давай немного теории:
Сила, с которой тело давит на опору , называют весом.
Вес тела обозначают P и измеряют в ньютонах ( H ) ( а если в килограммах то в 9,8 раз меньше m=
, это будет уже масса). Если у тебя 45 кг - это твоя масса, а весишь ты 450 Ньютон. То есть давишь на весы с силой 450 Ньютон.
Любую силу обозначают через F . Хотя в данном случае можно применить Р.
Произведение модуля силы, вращающей тело, на её плечо называется моментом силы.
Рычаг находится в равновесии под действием двух сил, если момент силы, вращающей его по часовой стрелке, равен моменту силы, вращающей его против часовой стрелки.
Это правило, называемое правилом моментов, можно записать в виде формулы: M1=M2 .
Момент силы M = F · L
Mdt = d(Jω) или Mdt = dL
Где: Mdt – импульс момента силы (произведение момента силы М на промежуток времени dt)
Jdω = d(Jω) – изменение момента импульса тела,
Jω = L - момент импульса тела есть произведение момента инерции J на угловую скоростьω ω, а d(Jω) есть dL.
2. Кинематические характеристики Вращение твердого тела, как целого характеризуется углом φ, измеряющегося в угловых градусах или радианах, угловой скоростью
ω = dφ/dt (измеряется в рад/с)
и угловым ускорением
ε = d²φ/dt² (измеряется в рад/с²).
При равномерном вращении (T оборотов в секунду), Частота вращения — число оборотов тела в единицу времени:
f = 1/T = ω/2
Период вращения — время одного полного оборота. Период вращения T и его частота f связаны соотношением
T = 1/f
Линейная скорость точки, находящейся на расстоянии R от оси вращения
Угловая скорость вращения тела
ω = f/Dt = 2
Динамические характеристики Свойства твердого тела при его вращении описываются моментом инерции твёрдого тела. Эта характеристика входит в дифференциальные уравнения, полученные из уравнений Гамильтона или Лагранжа. Кинетическую энергии вращения можно записать в виде:
E=
В этой формуле момент инерции играет роль массы, а угловая скорость роль обычной скорости. Момент инерции выражает геометрическое распределение массы в теле и может быть найден из формулы:
Момент инерции механической системы относительно неподвижной оси a («осевой момент инерции») — физическая величина Ja, равная сумме произведений масс всех n материальных точек системы на квадраты их расстояний до оси:
где: mi — масса i-й точки, ri — расстояние от i-й точки до оси. Осевой момент инерции тела Ja является мерой инертности тела во вращательном движении вокруг оси a подобно тому, как масса тела является мерой его инертности в поступательном движении.
3. Маятник представляет собой замкнутую систему.
Если маятник находится в крайней точке, его потенциальная энергия максимальна, а кинетическая равна нулю.
Как только маятник начинает двигаться, егопотенциальная энергия уменьшается, а кинетическая - увеличивается.
В нижней точке кинетическая энергия максимальна, а потенциальная - минимальна. После этого начинается обратный процесс. Накопленная кинетическая энергия двигает маятник вверх и увеличивает, тем самым потенциальную энергию маятника. Кинетическая энергия уменьшается, пока маятник снова не остановится уже в другой крайней точке.
Можно сказать, что в процессе движения маятника происходит переход потенциальной энергии в кинетическую и наоборот.
Сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой силами тяготения и силами упругости, остается постоянной.
Или так: Полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих силами тяготения и силами упругости, остается неизменной.
(Сумма кинетической и потенциальной энергии тел называется полной механической энергией)