Inzicht in de concepten

* evenwicht: Wanneer een wip is in balans, is deze in een staat van evenwicht. Dit betekent dat de krachten die erop werken, evenwichtig zijn en er is geen netto kracht waardoor het roteert.

* koppel: Koppel is een draaiende kracht die rotatie veroorzaakt. Het hangt af van de toegepaste kracht en de afstand tot het draaipunt (Fulcrum).

* Balancing Torques: Om een ​​wip te evenaren zijn, moet het koppel met de klok mee gelijk zijn aan het koppel tegen de klok in.

Berekeningen

1. Ga uit van gelijke gewichten: Laten we aannemen dat de wip heeft gelijke gewichten aan beide zijden (voor de eenvoud). Dit betekent dat het gewicht aan elke zijde een gelijke neerwaartse kracht uitoefent.

2. Gravity: Het zwaartepunt van een symmetrische wip bevindt zich in het middelpunt (3 meter van elk uiteinde).

3. Koppelberekening:

* koppel met de klok mee: Het gewicht aan één kant van de wip creëert een koppel met de klok mee. Laten we zeggen dat het gewicht 'W' is en de afstand tot het steunpunt 3 meter is. Het koppel met de klok mee is w * 3.

* koppel tegen de klok in: Het gewicht aan de andere kant creëert een koppel tegen de klok in, dat ook W * 3 is.

4. Balanced Torques: Om de wip te evenaren zijn, moeten deze knooppunten gelijk zijn:

* W * 3 =w * 3

5. Force from Fulcrum: Het steunpunt biedt een opwaartse kracht om de gecombineerde neerwaartse krachten van de gewichten tegen te gaan. Aangezien de wistaw in evenwicht is, moet de opwaartse kracht van het steunpunt gelijk zijn aan de som van de neerwaartse krachten:

* Opwaartse kracht =w + w =​​2w

Conclusie

De opwaartse kracht die door de grond op het steunpunt van een gebalanceerde wip is geleverd, is gelijk aan twee keer het gewicht aan elke kant van de wip.

Belangrijke opmerking: Dit veronderstelt dat de wip zelf verwaarloosbaar gewicht heeft. Als de wistaw aanzienlijk gewicht heeft, wordt de berekening complexer.