⚖️ Dźwignia
Interaktywna symulacja: Dźwignia
O symulacji dźwigni
Ta symulacja przedstawia belkę opartą na centralnej osi obrotu, z dziesięcioma miejscami na odważniki po każdej stronie. Wybierz odważnik z listy — 1, 2, 5 lub 10 kg — a następnie kliknij miejsce na belce, aby go tam umieścić. Belka realistycznie przechyla się pod wpływem grawitacji, a odczyt pod nią pokazuje na bieżąco moment siły narastający po każdej stronie.
🔬 Co pokazuje symulacja
Prawo dźwigni, opisane po raz pierwszy przez Archimedesa: belka jest w równowadze, gdy moment siły po lewej stronie równa się momentowi siły po prawej. Moment siły to po prostu ciężar pomnożony przez liczbę miejsc, o jakie jest oddalony od osi obrotu, więc lekki odważnik umieszczony daleko może zrównoważyć ciężki odważnik umieszczony blisko.
🎮 Jak korzystać
Wybierz odważnik z listy rozwijanej, a następnie kliknij wzdłuż belki, aby go umieścić. Użyj przycisku 🗑️ Wyczyść, aby opróżnić belkę, lub ⚖️ Auto-równowaga, aby od razu zobaczyć dwa równe odważniki umieszczone w równej odległości po obu stronach osi obrotu.
💡 Czy wiesz, że...
Dźwignia to jedna z sześciu klasycznych maszyn prostych. Długi łom, nożyczki, taczka, a nawet twoje własne przedramię wykorzystują tę samą zasadę równowagi momentów siły, którą pokazuje ta symulacja na belce.
Najczęściej zadawane pytania
Czym jest dźwignia i jak się równoważy?
Dźwignia to sztywna belka, która obraca się wokół stałego punktu zwanego osią obrotu (punktem podparcia). Jest w równowadze, gdy całkowity moment siły — ciężar pomnożony przez odległość od osi obrotu — jest taki sam po obu stronach. To prawo dźwigni, opisane przez Archimedesa ponad dwa tysiące lat temu.
Czym jest moment siły i jak jest tu obliczany?
Moment siły mierzy efekt obrotowy odważnika wokół osi obrotu. W tej symulacji to ciężar w kilogramach pomnożony przez liczbę miejsc, o jaką jest oddalony od środka; sumy dla lewej i prawej strony są pokazywane na bieżąco pod belką.
Co oznacza komunikat „Balanced!” (Równowaga!)?
Pojawia się, gdy momenty siły po lewej i prawej stronie są równe i większe od zera, co oznacza, że belka jest pozioma i nieruchoma — dźwignia znajduje się w równowadze mechanicznej.
Do czego służy wybór odważnika (1, 2, 5, 10 kg)?
Określa, jaki odważnik zostanie umieszczony przy kolejnym kliknięciu w miejsce na belce. Spróbuj umieścić ciężki odważnik blisko osi obrotu naprzeciw lżejszego odważnika dalej, aby zobaczyć, jak odległość może przeważyć nad masą.
Co robi przycisk Auto-równowaga?
Czyści belkę i umieszcza dwa równe odważniki w równej odległości od osi obrotu, po jednym z każdej strony, dając natychmiastowy przykład idealnie zrównoważonej dźwigni do porównania z własnymi próbami.
Gdzie w prawdziwym życiu wykorzystuje się dźwignie?
Dźwignie to jedna z sześciu klasycznych maszyn prostych. Huśtawki, łomy, nożyczki, taczki, otwieracze do butelek, a nawet kości w twoich ramionach i szczęce — wszystkie wykorzystują tę samą zasadę momentu siły pokazaną w tej symulacji.