Page 81 - fizika_VII_LM

4. FEJEZET Mechanikai jelenségek. A testek egyensúlya 79

B. Forgási egyensúly
Kulcsfogalmak
Észrevetted, hogy...?
⚫ forgási egyensúly
⚫ A toronydaru ellengémének végén ellensúlyok vannak (1. ábra), amelyek ⚫ óramutató járásának iránya
biztosítják a daru stabilitását. ⚫ óramutató járásával ellentétes
irány
⚫ Ha egy tőled nehezebb barátoddal a mérleghintán hintázol, akkor ő köze-
lebb kell üljön a hinta közepéhez (2. ábra).
Mit gondolsz?

Nehezebbek vagyunk a mérleghintán, ha az egyik végére ülünk?

Kísérletezz!

1. Laboratóriumi “mérleghinta”
1. ábra ‒ Kiegyensúlyozott
⚫ Szükséged lesz: mm-es beosztással ellátott fémrúdra, csúsztatható tar- toronydaru
tóelemre, talapzatra, rúdra, rögzítő elemre, a korongok felfüggesztésére alkal-
mas horogra, bemetszett korongokra. Tudod-e?
⚫ Mit kell tenned?
Készítsd el a 3. ábrán feltüntetett összeállítást, és ellenőrizd, hogy a csúsz- ▶ A sínen mozgó toronydarut,
tatható tartóelemmel ellátott rúd könnyen forog-e a tengelye körül (forgáspont). amely forradalmasította az épí-
Akaszd a horgokat (korongok nélkül) a forgáspont két oldalára, azonos tőipart, 1949-ben Hans Liebherr
német mérnök tervezte.
(b = b ) távolságra (jegyezd le ezeket az alábbi táblázatba), ezután helyezz
2
1
a horgokra különböző számú bemetszett korongot (jegyezd le ezek m és m
2
1
tömegét a táblázatba). Egyensúlyban van a rúd? Milyen irányba fordul el?
Most akaszd a horgokat (korongok nélkül) a forgáspont két oldalára, külön-
böző (b ≠ b ) távolságra (jegyezd le ezeket a táblázatba), ezután helyezz a hor-
1
2
gokra azonos számú bemetszett korongot (jegyezd le ezek m és m tömegét a
2
1
táblázatba). Egyensúlyban van a rúd? Milyen irányba fordul el?
Próbáld meg a rudat kiegyensúlyozni különböző számú és a forgásponttól
különböző távolságra helyezett bemetszett koronggal. Jegyezd le az adatokat
a táblázatba. Számítsd ki az erők nyomatékát.
2. ábra ‒ Félrebillent mérleghinta
G (N) G (N)
m m 1 2 b b M M
Sorszám 1 2 óramutató óramutatóval 1 2 1 2
(kg) (kg) iránya ellentétes irány (cm) (cm) (N·cm) (N·cm)
1
2...
⚫ Mit veszel észre?
A rudat kiegyensúlyozhatjuk vagy elronthatjuk egyensúlyát a súlyok és az 3. ábra ‒ Kiegyensúlyozott
erőkarok nagyságának függvényében. beosztásos rúd
⚫ Hogy magyarázod?
Ahhoz, hogy a rúd egyensúlyban maradjon, az egyik irányba forgató erő
nyomatéka egyenlő kell legyen az ellenkező irányba forgató erő nyomatékával.
Amikor az egyik nyomaték nagyobb, a rúd egyensúlya megszűnik.
Jegyezd meg!
4. ábra ‒ A rúd forgásirányai:
óramutató járásával ellentétes
Egy test akkor van forgási egyensúlyban, ha nem forog, vagy ha egyenlete- irány (piros), óramutató járásának
sen forog. iránya (kék)