Il pendolo è in equilibrio sotto l'influenza di una coppia di forze

Per prima cosa definiamo i dati: il pendolo è in equilibrio sotto l'azione di due coppie di forze. La prima coppia di forze ha un momento M = 0,5 N*m, e la seconda coppia di forze è formata dal peso G e dalla reazione di supporto R. I valori sono noti: G = 10 N e distanza l = 0,1 m È necessario trovare il valore dell'angolo f della deflessione del pendolo in gradi.

Per risolvere il problema utilizziamo la condizione di equilibrio del pendolo: la somma dei momenti delle forze agenti sul pendolo deve essere uguale a zero.

Il momento della prima coppia di forze è pari a M = 0,5 NM. Il momento della seconda coppia di forze può essere trovato tenendo conto che il pendolo è in equilibrio: il momento del peso è uguale al momento della reazione di supporto, cioè G * l = R * l. Ciò significa che il momento della seconda coppia di forze è pari a G * l = 10 N * 0,1 m = 1 NM.

Pertanto, la somma dei momenti delle forze è uguale a M + G * l = 0,5 Nm + 1Nm = 1,5 N*m.

Per trovare il valore dell'angolo φ utilizziamo la formula del momento della forza: M = F * l * sin(φ), dove F è la forza, l è la distanza dal punto di applicazione della forza all'asse di rotazione e sin(φ) è il seno delle deviazioni angolari.

Usando questa formula, puoi trovare l'angolo di deflessione del pendolo: sin(ф) = M / (F * l) = 1,5 Nm/(G*l) = 1,5 Nm/(10 N * 0,1 m) = 1,5 rad. Pertanto, l'angolo di deflessione del pendolo è φ = 1,5 rad * 180/π ≈ 85,94 gradi.

Pertanto, il valore dell'angolo di deflessione del pendolo è di circa 85,94 gradi.

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Il problema utilizza la condizione di equilibrio di un pendolo: la somma dei momenti delle forze agenti sul pendolo deve essere uguale a zero. Il momento della prima coppia di forze è pari a M = 0,5 Nm. Il momento della seconda coppia di forze può essere trovato tenendo conto che il pendolo è in equilibrio: il momento del peso è uguale al momento della reazione di appoggio, cioè G * l = R * l. Ciò significa che il momento della seconda coppia di forze è pari a G * l = 10 N * 0,1 m = 1 Nm. Pertanto la somma dei momenti di forza è pari a M + G * l = 0,5 Nm + 1 Nm = 1,5 N*m.

Per trovare il valore dell'angolo di deflessione del pendolo φ in gradi, si utilizza la formula del momento della forza: M = F * l * sin(φ), dove F è la forza, l è la distanza dal punto di applicazione della forza la forza sull'asse di rotazione e sin(φ) è il seno delle deviazioni angolari. Usando questa formula, puoi trovare l'angolo di deflessione del pendolo: sin(ф) = M / (F * l) = 1,5 Nm / (G * l) = 1,5 Nm / (10 N * 0,1 m) = 1 . 5 radi. Pertanto, l'angolo di deflessione del pendolo è φ = 1,5 rad * 180/π ≈ 85,94 gradi.

Tutte le formule e le leggi utilizzate nella soluzione sono fornite nel problema e viene presentata anche la derivazione della formula di calcolo e della risposta. Il file con l'attività è progettato in un bellissimo formato html, che rende comodo leggere e studiare il materiale, oltre a trovare facilmente le informazioni necessarie. Acquistando questo prodotto digitale, avrai l'opportunità non solo di sviluppare le tue conoscenze nel campo della fisica, ma anche di goderti il ​​design bello e conveniente del materiale.

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Questo prodotto è una descrizione della soluzione al problema 11209, che coinvolge un pendolo in equilibrio sotto l'azione di una coppia di forze.

Secondo le condizioni del problema, il pendolo è in equilibrio sotto l'azione di due coppie di forze: la prima coppia di forze crea un momento M = 0,5 N*m, e la seconda coppia di forze è formata dal peso G = 10 N e la reazione di supporto R.

Il compito è trovare il valore dell'angolo di deflessione del pendolo φ in gradi per determinati parametri, inclusa la distanza l = 0,1 m.

Per risolvere il problema è necessario utilizzare le leggi della meccanica e le formule legate al pendolo e all'equilibrio delle forze. La formula di calcolo per trovare l'angolo φ verrà derivata in ogni fase della risoluzione del problema.

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