Pangunahing Pagkakaiba - Balanseng kumpara sa Hindi Balanseng pwersa

Kapag naisip namin ang mga puwersa na kumikilos sa isang katawan, ang mga puwersa ay maaaring maging alinman balanseng o hindi timbang. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng balanseng at hindi timbang na pwersa ay kapag ang balanse ng mga puwersa, ang puwersang net sa katawan ay 0, samantalang ang puwersang net na kumikilos sa isang katawan ay hindi 0 kung ang mga puwersa ay hindi balanse.

Ano ang Balanseng Lakas

Ang mga puwersang kumikilos sa isang katawan ay balanse kung ang kanilang vector sum ay 0, ibig sabihin walang lakas na net na kumikilos sa katawan. Ayon sa mga batas sa paggalaw ni Newton, kung gayon, ang katawan ay hindi magpapabilis. Nangangahulugan ito na kung ang katawan ay nasa pamamahinga magpapatuloy itong manatili sa pamamahinga at kung ang katawan ay gumagalaw, magpapatuloy itong gumalaw sa parehong bilis sa isang tuwid na linya. Kung ang katawan ay gumagalaw sa parehong bilis ngunit hindi gumagalaw sa isang tuwid na linya, kung gayon ang mga puwersa sa katawan ay hindi balanseng at ang katawan ay bumibilis.

Balanseng Puwersa - Mga Halimbawa

Kumuha tayo ng isang simpleng halimbawa. Ang mga aso sa diagram sa ibaba ay parehong humihila sa isang piraso ng tela. Ipagpalagay na ang parehong mga aso ay hinihila ang tela na may lakas na 50 N sa kabaligtaran na direksyon, ang dalawang pwersa ay magkakansela sa bawat isa at ang magreresulta o ang puwersang net ay 0. Narito, ang mga puwersa ay balanse at ang tela ay hindi gagalaw.

Balanseng Puwersa_ Mga aso na naglalaro ng tug-of-war

Mag-isip ng isang tabo na nakapatong sa mesa. Ang katotohanan na ang tabo ay hindi gumagalaw ay hindi nangangahulugang walang mga puwersang kumikilos sa tabo. Mayroong palaging gravity na kumikilos sa tabo, sinusubukang hilahin ito (dito ipinapalagay na pinag-uusapan natin ang isang tarong sa Earth!), Gayunpaman ang gravity ay nakansela ng isang paitaas na puwersa ng reaksyon na ipinataw ng mesa sa mug. Sa madaling salita, balanse ang pwersa at ito ang dahilan kung bakit hindi gumagalaw ang tabo.

Lakas ng Coplanar

Kumuha tayo ng isang halimbawa kung saan ang isang katawan ay hinihila ng 3 mga puwersa ng coplanar (ibig sabihin lahat sila ay kumikilos sa parehong eroplano). Kung ang katawan ay patuloy na mananatili sa pahinga, alam natin na ang mga puwersa dito ay balanseng. Sa diagram sa ibaba, mayroon kaming dalawang pwersa

at

kumikilos sa tamang mga anggulo sa bawat isa at isang pangatlong puwersa

kumikilos sa isang anggulo

sa patayo. Kung balanse ang mga ito, maaari nating magawa ang isang relasyon sa pagitan ng dalawang puwersa

at

at ang anggulo

.

Una, pagkuha ng mga puwersa nang patayo,

.

Pahalang, nakukuha natin

.

Hinahati ang unang equation ng una, nakukuha natin,

Kung ang tatlong puwersa ng coplanar ay balanse at gumawa sila ng magkakaibang mga anggulo sa bawat isa, hanapin lamang ang mga bahagi ng bawat puwersa kasama ang dalawang patayo na direksyon. Pagkatapos ang vector na kabuuan ng mga bahagi sa bawat direksyon ay dapat na 0.

Ano ang Mga Hindi Pinabalanse na Puwersa

Kapag sinabi nating ang mga puwersa sa isang katawan ay hindi balanse, nangangahulugan kami na mayroong isang net na nagresultang puwersa. Tulad ng dati, mahahanap namin ang resulta na puwersa sa pamamagitan ng paghanap ng vector kabuuan ng mga puwersa. Upang ipahiwatig na kumukuha kami ng kabuuan o ang resulta ng mga puwersa, nagsusulat kami

bilang

.

Ayon sa pangalawang batas ni Newton, kung ang isang resulta na puwersa ng

kumikilos sa isang katawan na may masa

, pagkatapos ang katawan ay sasailalim sa isang pagbilis ng

sa direksyon ng nagresultang puwersa. Kumuha tayo ng isa pang tug-of-war bilang isang halimbawa: sa oras na ito sa pagitan ng isang tao at isang aso:

Tug-of-war: Aso kumpara sa Tao

Sa larawan, ang mga puwersa ay tila balanseng. Gayunpaman, isipin kung ano ang mangyayari kung hinila ng aso ang tela na may lakas na 60 N habang hinila ito ng babae sa lakas na 60.25 N sa tapat ng direksyon. Ngayon, magkakaroon ng hindi balanseng puwersa na 0.25 N patungo sa babae. Kung ang masa ng shirt ay 3 g, kung gayon ang pagbilis ng shirt patungo sa babae ay:

Pagkakaiba sa pagitan ng Balanseng at Hindi Balanseng pwersa

Net Force

Para kay balanseng pwersa, ang lakas ng net ay 0.

Para kay hindi balanseng pwersa, ang net force ay hindi 0.

Pagpapabilis

Balanseng pwersa sanhi ng walang pagbilis.

Hindi balanseng pwersa maging sanhi ng pagbilis.

Larawan Kagandahang-loob

"Tug of War" ni PROgarlandcannon (Sariling gawain) [CC BY-SA 2.0], sa pamamagitan ng flickr

"Tug of war" ng PROCary Bass-Deschenes (Sariling gawain) [CC BY-SA 2.0], sa pamamagitan ng flickr (Binago)