Зміст
- Рівняння крутного моменту
- Формула балансу ваги Fulcrum
- Калькулятор балансу ваги Fulcrum
- Розрахунок противаги мобільного крана
Щоразу, коли ви повертаєте ручку дверей, ви застосовуєте силу, як ніби ручка була важелем. Ця обертальна сила, відома як крутний момент, дає змогу переміщувати ваги одним вагою, врівноважуючи інший на обох кінцях важеля. Цей спосіб врівноваження та врівноваження можна знайти у багатьох програмах, починаючи від будівельних кранів до відштовхування дверей, і, використовуючи рівняння для крутного моменту, можна визначити силу ваги та відстань уздовж необхідного важеля.
Рівняння крутного моменту
Кожен важіль, маючи ваги для врівноваження та врівноваження різних сил, спирається на опору, точку, в якій зустрічаються руки важеля. Орієнтир повинен лежати між обома вагами на будь-якому кінці важеля таким чином, що може виникати сила обертання.
Ці важелі дозволяють накласти вагу на обидва кінці, щоб ваги врівноважували один одного. Крутний момент, який також називають моментом або моментом сили, дозволяє порівнювати відстань і силу між двома вагами важеля.
Формула балансу ваги Fulcrum
Добуток сили ваги і відстань, на якій він розташований на рукоятці важеля, дорівнює вазі з іншого боку. Математично формула балансу основної ваги є Же ге = Fл × гл за зусилля Же, його відстань до опорної точки ге, сила навантаження Жг та його відстань до опорної точки гл.
Сила навантаження та зусилля зусиль описують ваги з обох боків важеля, і вони врівноважують один одного. Це означає, що ви можете використовувати сили навантаження та зусиль як ваги та противаги у цих програмах.
Якщо вам відомий кут "тета" θ між важелем руки і напрямом сили на вагу, ви можете включити його в калькулятор балансу ваги опори, щоб записати крутний момент як крутний момент "tau" τ = F × r sin_θ_. Цей кут гарантує, що сила подається у відповідному напрямку поруч із важелями.
Калькулятор балансу ваги Fulcrum
Одиниці сили та відстані повинні відповідати обом сторонам рівняння. Якщо ви використовуєте фунти для вимірювання ваги сили, не забудьте перетворити її в ньютони, щоб отримати фактичну силу. Ви можете використовувати конверсію, що 0,454 кілограма дорівнює 1 фунту, або 4,45 ньютонів, що дорівнює 1 фунту.
Обов’язково виміряйте відстань від предмета на важелі до опорної точки. Цей калькулятор опорного відстані дозволяє порівняти ваги, які використовував би кран або навантажувач для підняття великої ваги.
Розрахунок противаги мобільного крана
Уявіть, що мобільний кран піднімав сталеву балку, яка важила одну тону, або 2000 фунтів, на 50 футів із противагою, розташованою в 20 футів на іншій стороні опори. Сили прикладаються під кутом 90 ° на кожну руку важеля кранів. Обчисліть вагу противаг, яку мобільний кран міг би використовувати на цій відстані.
Оскільки сили застосовуються під кутами 90 °, компонент sin_θ_ дорівнюватиме sin_ (90 °), або 1. Використовуючи рівняння, _Fе × ге = Fл × гл, крутний момент для ваги або зусилля зусиль становить 2 000 фунтів разів 50 футів, або 100 000 фунтів футів для ваги. Вага противаг, або сила навантаження, становить 100 000 фунтів-футів, поділених на 20 футів, або 5000 фунтів.
Коли сили на будь-який кінець важеля рівні, важіль знаходиться в рівновазі. При рівновазі сила сили нетто дорівнює нулю, і додаткового прискорення в системі немає. Ви можете встановити суму сил на мобільному крані або навантажувачі, рівну нулю, коли система більше не прискорюється або сповільнюється.