Fisik

Ketentuan keseimbangan terjemahan, contoh, latihan

Ketentuan keseimbangan terjemahan, contoh, latihan

Dinyatakan bahwa suatu objek ada Keseimbangan terjemahan Ketika jumlah kekuatan yang bertindak atas Dia adalah nol. Ini tidak berarti bahwa ada sisanya, tetapi gerakan, jika ada, akan seragam atau eksklusif rotasi bujursangkar, jika menjadi objek yang luas.

Kondisi keseimbangan mekanis didasarkan pada undang -undang Newton tentang mekanika. Memang, undang -undang pertama memberi tahu kita bahwa suatu objek sedang istirahat atau bergerak dengan gerakan seragam bujur.

Tiang lampu ini berada dalam keseimbangan terjemahan

Sekarang, gaya atau gaya bersih yang dihasilkan hanyalah jumlah vektor dari semua kekuatan yang bekerja pada objek. Menurut undang -undang kedua Newton, jumlah ini harus sama dengan produk antara massa dan akselerasi, tetapi jika objek tidak dipercepat, jumlah ini dibatalkan.

Dan karena tidak ada percepatan dua kemungkinan yang disebutkan: Tubuh diam -diam, yaitu, itu tidak bergerak, atau jika itu terjadi, ia harus dengan MRU. Dalam kasus pertama ada pembicaraan tentang keseimbangan transnasional statis, dan yang kedua, dinamis.

Keseimbangan terjemahan merupakan faktor penting dalam banyak aspek rekayasa, misalnya dalam konstruksi. Elemen -elemen yang membentuk bangunan: balok, kabel, bingkai dan banyak lagi, harus seimbang untuk menjamin stabilitas selungkup.

Keseimbangan terjemahan juga dicari dalam struktur seluler, seperti tangga mekanik, pita transportasi dan dalam praktik berbagai olahraga.

[TOC]

Kondisi keseimbangan terjemahan

Misalkan beberapa kekuatan bertindak atas tubuh, yang kami tunjukkan sebagai F1, F2, F3.. . FN, Menggunakan huruf tebal untuk menyoroti fakta bahwa kekuatan adalah vektor dan harus ditambahkan seperti itu.

Jumlah vektor dari semua kekuatan ini disebut kekuatan yang dihasilkan salah satu Kekuatan net. Jika penjumlahan ini menghasilkan vektor nol, kondisi untuk keseimbangan terjemahan terpenuhi:

Dapat melayani Anda: sirkuit listrik tertutup

F1+ F2+ F3.. .+ FN = 0

Kondisi ini dapat ditulis dengan ringkas menggunakan penjumlahan:

∑ Fyo = 0

Dalam hal komponen gaya yang dihasilkan, persamaan sebelumnya, yang merupakan vektor, dapat dipecah menjadi tiga persamaan skalar, satu untuk setiap komponen gaya yang dihasilkan:

∑ fIx = 0; ∑ fDan = 0 dan ∑ fz = 0

Dalam praktiknya, itu tidak mudah.

Inilah alasan mengapa objek nyata hampir tidak pernah dibebaskan dari kekuatan eksternal, dan sebagai akibatnya sulit untuk mendapatkan keseimbangan terjemahan.

Jadi insinyur menggunakan mekanisme untuk mengurangi gosok, seperti bantalan dan penggunaan oli pelumas.

Diagram Tubuh Gratis

Diagram tubuh bebas adalah skema di mana kekuatan yang bertindak pada tubuh ditarik. Ketika keseimbangan terjemahan dicari, kekuatan -kekuatan ini harus seimbang. Misalnya, jika Anda bertindak gaya vertikal yang diarahkan ke bawah, seperti berat, maka harus ada gaya vertikal yang memiliki besarnya sama persis.

Kekuatan ini dapat dipasok oleh tangan yang menanggung objek sehingga tidak jatuh, tali atau hanya permukaan meja.

Jika ada kekuatan tangensial ke permukaan, seperti gesekan kinetik atau statis, harus ada kekuatan berlawanan lain sehingga keseimbangan ada. Misalnya, mari kita amati berat yang menggantung dari senar yang ditunjukkan pada gambar berikut.

Contoh objek yang ada dalam keseimbangan terjemahan adalah ini dengan berat badan pada atap menggunakan string yang diatur seperti yang ditunjukkan pada gambar. Sumber: f. Zapata.

Bobot tetap dalam keseimbangan terjemahan dan tanpa bergerak, berkat tali vertikal yang menahannya dengan melakukan ketegangan T yang mengkompensasi berat badan W. Setiap gaya telah diwakili di barat melalui panah, masing -masing dengan ukuran yang sama dan dengan arah yang sama, tetapi arah yang berlawanan.

Dapat melayani Anda: Proses Isobarik: Rumus, Persamaan, Eksperimen, Latihan

Kekuatan penyeimbang

Misalkan satu set kekuatan bertindak berdasarkan suatu objek. Ini disebut a Sistem kekuatan di mana hasil yang dihasilkan dapat ditemukan seperti yang dijelaskan di atas: menambahkan masing -masing kekuatan sistem secara vektor.

Nah, dengan paksa berlawanan dengan hasil ini disebut kekuatan penyeimbang. Jika kekuatan yang dihasilkan FR Dan kekuatan penyeimbang DAN, Jadi:

DAN + FR = 0

Karena itu:

DAN = - FR

Contoh keseimbangan terjemahan

Banyak objek yang kami temukan setiap hari, di dalam dan di luar rumah, berada dalam keseimbangan terjemahan:

Bangunan dan jalan

Bangunan dan jalan dibangun agar tetap stabil dan tidak berbalik atau runtuh. Namun, di gedung pencakar langit dan secara umum bangunan yang sangat tinggi, beberapa fleksibilitas diperlukan untuk menahan aksi angin.

Buku dan benda di rak

Buku di perpustakaan dan produk di toko adalah objek yang tetap dalam keseimbangan terjemahan dan tanpa bergerak.

Perabotan

Perabotan, TV layar datar dan lukisan -lukisan di dinding, serta lampu yang menggantung dari langit -langit, untuk menyebutkan beberapa objek, berada dalam keseimbangan terjemahan.

Lampu lalu lintas

Lampu lalu lintas diikat oleh tiang dan kabel, sehingga tidak jatuh. Namun, kita tahu bahwa angin membuat mereka berosilasi.

Pencahayaan publik

Lampu pencahayaan publik juga dalam keseimbangan terjemahan, diperbaiki pada posting lampu, seperti gambar utama dari gambar utama.

Olahraga diselesaikan

Besar apa pun kekuatannya FS gesekan statis untuk kotak pada gambar untuk tetap diam di tengah bidang miring sudut α 37º? Massa kotak adalah M = 8 kg.

Dapat melayani Anda: gravitasi API: skala dan klasifikasi minyak mentahDiagram Tubuh Gratis untuk Objek Rest pada bidang miring. Sumber: f. Zapata.

Larutan

Gambar tersebut menunjukkan diagram tubuh bebas di pesawat. Ada tiga kekuatan yang bertindak padanya: beratnya W, diarahkan ke bawah secara vertikal, normal N, yang merupakan gaya tegak lurus yang diberikan oleh permukaan bidang di atas kotak, dan akhirnya gaya gesekan statis FS yang menentang kotak untuk tergelincir menuruni bukit.

Kondisi keseimbangan terjemahan menetapkan itu:

W + N + FS = 0

Tetapi Anda harus ingat bahwa ini adalah jumlah vektor dan untuk melaksanakannya, perlu untuk menguraikan kekuatan menjadi komponen di sepanjang sumbu koordinat.

Pada gambar sistem koordinat telah ditarik di mana sumbu x berjalan sejajar dengan permukaan bidang miring. Dengan pilihan ini, gesekan statis jatuh pada sumbu ini, sedangkan normal ada pada sumbu dan. Berat adalah satu -satunya kekuatan yang cenderung dan kita harus membusuk dengan bantuan trigonometri:

WX = W. dosa α
WDan = W. cos α

Jumlah kekuatan di setiap sumbu adalah:

∑ fDan = N - wDan = 0
∑ fX = fS - WX = 0

Dari persamaan terakhir ini, ia mengikuti itu:

FS = WX

Dan seperti wX = W. dosa α dan besarnya berat pada gilirannya adalah w = m.g, menjadi g nilai gravitasi, sehingga besarnya sentuhan statis adalah:

FS = m⋅g⋅sen α = 8 kg × 9.8 m/s2 × sen 37º = 47.2 n.

Referensi

  1. Bauer, w. 2011. Fisika untuk Teknik dan Ilmu Pengetahuan. Volume 1. MC Graw Hill.
  2. Figueroa, d. (2005). Seri: Fisika untuk Sains dan Teknik. Volume 2. Dinamis. Diedit oleh Douglas Figueroa (USB).
  3. Giambattista, a. 2010. Fisika. 2nd. Ed. Bukit McGraw.
  4. Serway, r., Jewett, J. (2008). Fisika untuk Sains dan Teknik. Volume 1. 7ma. Ed. Pembelajaran Cengage.
  5. Tippens, hlm. 2011. Fisika: Konsep dan Aplikasi. Edisi ke -7. Bukit McGraw.