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Le equazioni del raggio sono una parte essenziale della meccanica e un ottimo modo per affinare le tue abilità matematiche e fisiche. La capacità di calcolare le forze che agiscono sui raggi è fondamentale nella costruzione, nell'istruzione scientifica e persino nel miglioramento domestico di base, come la costruzione di scaffali.
Le equazioni del raggio ti consentono anche di elaborare cose sconosciute, come quanto pesa una scatola o quanto è lunga una trave, riorganizzando le equazioni. Questo è un modo per risparmiare tempo e fatica se devi conoscere il peso di un oggetto fisso senza la seccatura di smantellare qualunque cosa sia fissata.
Disegna un diagramma comprendente le forze che agiscono sul raggio e la lunghezza del raggio. Ciò aiuta a visualizzare il problema e consente di raccogliere tutte le informazioni fornite in un'unica immagine. Questo è spesso chiamato un diagramma a corpo libero nei libri.
Utilizzare una scala per determinare la forza in senso orario che agisce sul raggio (se presente), misurata in Newton (N). Se la forza si trova a sinistra del punto di bilanciamento, l'azione verso l'alto (sollevamento) provoca un momento in senso orario. Se agendo sulla destra del punto di bilanciamento, una forza verso il basso (gravità) provoca un momento in senso orario. Etichetta la forza in senso orario "Fc."
Utilizzare un righello per misurare la distanza orizzontale in metri (m) tra la forza in senso orario e il centro del punto di bilanciamento, se presente. Etichetta questa distanza "dc".
Utilizzare una scala per determinare la forza in senso antiorario, misurata in Newton (N) che agisce sul raggio, se presente. Se la forza è alla sinistra del punto di bilanciamento, agire verso il basso (gravità) provoca un momento in senso antiorario. Se agendo a destra del punto di bilanciamento, una forza verso l'alto (sollevamento) provoca un momento in senso antiorario. Etichettare la forza in senso orario "Fa".
Utilizzare un righello per misurare la distanza orizzontale in metri (m) tra la forza in senso antiorario e il centro del punto di equilibrio, se presente. Etichetta questa distanza "da". Ormai uno sconosciuto avrebbe dovuto sorgere: "Fc", "dc," "Fa" o "da".
Calcola i momenti in senso orario (Mc) usando la formula per un momento:
Mc = Fc x dc.
Un momento in senso orario è uguale alla forza in senso orario moltiplicata per la distanza orizzontale dal punto di bilanciamento.
Calcola i momenti in senso antiorario (Ma) usando la formula per un momento:
Ma = Fa x da.
Un momento antiorario è uguale alla forza antioraria moltiplicata per la distanza orizzontale dal punto di bilanciamento.
Lascia che i momenti in senso orario siano uguali ai momenti in senso antiorario per trovare i valori quando sono in equilibrio:
Fa x da = Fc x dc
Questo è noto in fisica come equilibrio.
Rendi la forza sconosciuta o allontana l'oggetto dell'indagine riorganizzando la formula per isolare l'ignoto su un lato dell'equazione. Questo viene fatto dividendo l'altro lato dell'equazione per la forza o la distanza note.
Ad esempio, se vogliamo trovare dc, dividi l'equazione per Fc:
dc = (Fa x da) / Fc
Inserisci i numeri noti nell'equazione e risolvi l'equazione per l'ignoto. L'equazione risolta fornisce la forza o la distanza necessaria per bilanciare i due lati del raggio.
La risposta deve essere uguale o maggiore di questo numero se vogliamo sollevare l'oggetto.