Bundelvergelijkingen zijn een essentieel onderdeel van de mechanica en een geweldige manier om je wiskunde- en natuurkundevaardigheden aan te scherpen. Het vermogen om krachten te berekenen die op balken werken, is een fundamenteel element in constructie, wetenschappelijk onderwijs en zelfs basisverbetering in het huis, zoals het bouwen van planken.

Beam-vergelijkingen stellen je ook in staat om onbekende dingen uit te werken, zoals hoeveel een doos weegt of hoe lang een straal is, door de vergelijkingen opnieuw in te delen. Dit is een manier om tijd en moeite te besparen als u het gewicht van een vast object moet kennen zonder het gedoe van het ontmantelen van alles waaraan het is bevestigd.

Teken een diagram met de krachten op de staaf en de lengte van de straal. Dit helpt om het probleem te visualiseren en stelt u in staat om alle aangeleverde informatie samen in één foto te verzamelen. Dit wordt vaak een vrijlichaamsdiagram in handboeken genoemd.

Gebruik een schaal om de kracht in de richting van de wijzers van de klok mee te bepalen die op de staaf (indien aanwezig) werkt, gemeten in Newton (N). Als de kracht zich links van het balanceerpunt bevindt, veroorzaakt omhoog bewegen (optillen) een moment met de klok mee. Als je rechts van het balanceerpunt handelt, veroorzaakt een neerwaartse kracht (zwaartekracht) een moment met de klok mee. Label de Clockwise Force "Fc."

Gebruik een liniaal om de horizontale afstand in meter (m) te meten tussen de kracht in de richting van de klok en het midden van het evenwichtspunt, indien aanwezig. Label deze afstand "dc."

Gebruik een schaal om de kracht tegen de klok in te bepalen, gemeten in Newtons (N) op de straal, indien aanwezig. Als de kracht zich links van het balanceerpunt bevindt, werkt naar beneden werken (zwaartekracht) een moment tegen de klok in. Als u aan de rechterkant van het balanceerpunt werkt, veroorzaakt een opwaartse kracht (heffen) een moment tegen de wijzers van de klok in. Label de kracht met de klok mee "Fa."

Gebruik een liniaal om de horizontale afstand in meter (m) te meten tussen de kracht tegen de klok in en het midden van het balanspunt, indien aanwezig. Label deze afstand "da." Er zou nu een onbekende moeten zijn ontstaan: "Fc," "dc," "Fa" of "da."

Bereken de klokmomenten (Mc) met behulp van de formule voor een moment:

Mc = Fc x dc.

Een met de klok mee gemeten moment is gelijk aan de kracht in de richting van de klok vermenigvuldigd met de horizontale afstand vanaf het balanceerpunt.

Bereken de momenten tegen de klok in (Ma) met behulp van de formule voor een moment:

Ma = Fa x da.

Een moment tegen de klok in is gelijk aan de kracht tegen de klok in vermenigvuldigd met de horizontale afstand van het balanceerpunt.

Laat de klok mee gelijk aan de linksdraaiende momenten om de waarden te vinden wanneer ze in balans zijn:

Fa x da = Fc x dc

Dit staat in de fysica bekend als evenwicht.

Maak het onbekende het onderwerp van onderzoek opdringen of afstand nemen door de formule opnieuw in te delen om het onbekende aan de ene kant van de vergelijking te isoleren. Dit wordt gedaan door de andere kant van de vergelijking te delen door de bekende kracht of afstand.

Als we bijvoorbeeld dc willen vinden, deelt u de vergelijking door Fc:

dc = (Fa x da) /Fc

Voer de bekende getallen in de vergelijking in en los de vergelijking voor het onbekende op. De opgeloste vergelijking geeft de kracht of afstand die nodig is om de twee kanten van de balk in balans te brengen.

Het antwoord moet gelijk zijn aan of groter zijn dan dit aantal als we het object willen optillen.

Tip

Eén kilogram (Kg) is gelijk aan 9,81 Newtons (N). Als het gewicht van een voorwerp wordt uitgedrukt in kilogrammen, moet het worden vermenigvuldigd met 9,81 om de kracht in Newton te berekenen voordat een berekening kan worden uitgevoerd.