DifiTsi.com

Calculați punctul de echilibru

Punctul de echilibru este centrul distribuției greutății unui obiect, care se presupune că este gravitațional. Este punctul în care obiectul este în echilibru perfect, indiferent de modul în care rotiți obiectul în jurul acelui punct. Dacă doriți să știți cum să calculați punctul de echilibru al unui obiect, atunci trebuie să determinați greutatea obiectului și a fiecărui obiect atașat la acesta, să setați un punct de pornire și să puneți toate cantitățile în ecuația punctului de echilibru. Dacă doriți să aflați cum să calculați punctul de echilibru, urmați acest ghid.

metodă

Metoda 1
Determinați greutatea

Imaginea intitulată Calculați centrul de greutate Pasul 1
1
Determinați greutatea obiectului. Când calculați punctul de echilibru, trebuie mai întâi să determinați greutatea obiectului. Să presupunem că vom calcula punctul de echilibru al unui rocker care cântărește 30 de kilograme. Deoarece rockerul este simetric, punctul său de echilibru este exact în mijlocul când nimeni nu stă pe el. Dar atunci când oameni de greutăți diferite stau pe ea, devine un pic mai complicat.
  • Imaginea intitulată Calculați centrul de greutate Pasul 2
    2
    Calculați greutatea suplimentară. Pentru a determina punctul de echilibru al unei bănci cu doi copii pe ea, trebuie să cunoașteți greutatea fiecărui copil. Primul copil cântărește 40 de kilograme, iar al doilea copil 60 de kilograme.

    • Metoda 2
    Determinați un punct de plecare

    Imaginea intitulată
    1
    Alegeți un punct de pornire. Punctul de plecare este orice punct pe care îl punem pe o parte a rockerului. Nu contează ce final vom alege. Să presupunem că balansoarul are o lungime de 16 picioare (rămânem la măsurile americane, astfel încât numerele se potrivesc în imagini). Am plasat punctul de plecare în partea stângă a balansoarului, aproape de primul copil.
  • Imaginea intitulată Calculate Center of Gravity Pasul 4
    2
    Măsurați distanța de la punctul de plecare spre centrul balansoarului și la cei doi copii. De exemplu, presupuneți că copiii se află la o distanță de 1 pătrat de la capătul balanței. Centrul rocker-ului este de 8 picioare de la fiecare capăt, deoarece lungimea rocker-ului este de 16 picioare și 16 de picioare împărțită de 2 este de 8 metri. Iată distanțele la mijlocul balanței și cele două greutăți suplimentare:
  • Mijlocul balansierului = 8 picioare distanță de punctul de plecare
  • Copilul 1 = 1 picior distanță de punctul de plecare
  • Copilul 2 = 15 picioare distanță de punctul de plecare

    • Metoda 3
    Determinați punctul de echilibru

    Imaginea intitulată Calculați centrul de greutate Pasul 5


    1
    Înmulțiți distanța de la fiecare obiect la punctul de pornire cu greutatea sa pentru a calcula momentul de rotație. Aceasta vă oferă momentul de întoarcere pentru fiecare obiect. Iată cum se face multiplicarea:
    • Traversa: 30 de lire sterline * 8 picioare = 240 de lire sterline * picioare
    • Copil 1 = 40 de lire sterline * 1 picior = 40 de lire sterline * Picior
    • Copil 2 = 60 de lire sterline * 15 picioare = 900 de lire sterline * Picior
  • Imaginea intitulată Calculați centrul de greutate Pasul 6
    2
    Adăugați cele trei momente. Calculați: 240 de lire sterline * picior + 40 de lire sterline * picior + 900 de lire sterline * picior = 1180 de lire sterline * picior. Momentul total este de 1180 de lire sterline.
  • Imaginea intitulată Calculate Center of Gravity Pasul 7
    3
    Adăugați greutățile tuturor obiectelor. Determinați suma greutăților balansoarului și a celor doi copii. Adăugați: 30 de lire sterline + 40 de lire sterline + 60 de lire sterline = 130 de lire sterline.
  • Imaginea intitulată Calculați centrul de greutate Pasul 8
    4
    Împărțiți momentul total cu greutatea totală. Aceasta vă oferă distanța de la punctul de plecare la centrul de greutate al obiectului. Pentru a face acest lucru, împărțiți 1180 de lire sterline cu 130 de kilograme.
  • 1180 de lire sterline * picioare: 130 de lire sterline = 9,08 metri
  • Centrul de greutate este de 9.08 picioare de la punctul de plecare, un capăt al balansoarului.
    Imaginea intitulată Calculate Center of Gravity Step 8Bullet2

    • Sfaturi

    • Pentru a determina în ce măsură o persoană trebuie să schimbe poziția astfel încât balansul să fie în echilibru, utilizați formula: (greutate pentru a fi mutat) / (greutate totală) = (Lungimea liniei de deplasare a centrul de greutate) / (Urmăriți lungimea schimbărilor de greutate). Formula poate fi rearanjată astfel încât lungimea traseului pe care trebuie să o deplaseze greutatea (persoana) trebuie să fie egală cu distanța dintre centrul de greutate și centrul balansierului ori greutatea persoanei împărțită la greutatea totală. Deci trebuie să fie primul copil -1,08 picioare * 40 de lire sterline / 130 de lire sterline = -0,33 metri spre capăt. Sau al doilea copil trebuie -1,08 picioare * 130 de lire sterline / 60 de lire sterline = -2,33 metri spre centru.
    • Pentru a determina centrul de greutate (X, Y) a unui obiect bidimensional, folosind formula X = pentru a determina ΣxW / ΣW despre centroidul de-a lungul axa x și y = ΣyW / ΣW la centrul de greutate de-a lungul axei y pentru a determina. Punctul de intersecție este centrul de greutate.
    • Definirea centrului de greutate pentru o distribuție generală greutate (r ∫ dW / ∫ dW), unde dW este greutatea diferențială, și r este vectorul de poziție și integralele trebuie evaluate ca integralele Stieltjes asupra întregului corp. Cu toate acestea, ele pot fi scrise ca mai Riemann sau Lebesgue integralele convenționale volum pentru distribuții cu funcție de densitate. Pe baza acestei definiții, toate proprietățile gravitației pot fi derivate din proprietățile Stieltjes integrale (chiar și cele care au fost utilizate aici).

    avertismente

    • Dacă încercați să utilizați această metodă mecanic fără a înțelege fundalul, aceasta poate duce la greșeli. În primul rând, vă preocupați de legile sau de teoria care stă la baza cauzei.
    Distribuiți pe rețelele sociale:

    înrudit