Back to the topics list

muvozanat va tortishish markazi

Ta'lim maqsadlari

• Og'irlik markazining ma'nosini tushuning
• Muvozanat va tortishish markazi elementlarini tushuning

Og'irlik markazi

Jismning og'irlik markazi deganda yerning tortilishi natijasida hosil bo'lgan kuch qo'llaniladigan nuqta tushuniladi. Aynan shu nuqtada tananing barcha og'irligi ta'sir qiladi. Natijada paydo bo'lgan kuch tananing og'irligi deb ataladi. Ob'ektning og'irligini topish uchun massani tortishish kuchiga ko'paytirish kerak.

Ob'ektning og'irlik markazini bilish juda muhim, chunki u tortishish kuchi unga ta'sir qilganda harakatdagi jismning harakatini bashorat qiladi. Og'irlik markazi ko'priklar va binolar kabi statik inshootlarni loyihalashda ham muhimdir.

Bir xil bo'lgan tortishish maydonida og'irlik markazi massa markaziga o'xshaydi. Ammo shuni ta'kidlash kerakki, bu ikki nuqta har doim ham mos kelmaydi. Masalan, Oyning massa markazi oyning geometrik markaziga juda yaqin. Biroq, Oyning tortishish markazi Oyning yaqin tomonida kuchliroq tortishish kuchi natijasida Oyning markazidan Yerga qarab bir oz uzoqda joylashgan.

Agar jism nosimmetrik shaklga ega bo'lsa va bir hil materialdan yasalgan bo'lsa, tortishish markazi ob'ektning geometrik markaziga to'g'ri keladi. Biroq, assimetrik bo'lgan va har xil massaga ega bo'lgan turli materiallardan tashkil topgan ob'ekt uchun massa markazi ob'ektning geometrik markazidan uzoqda bo'ladi. Noto'g'ri shaklli yoki ichi bo'sh jismlarda og'irlik markazi ob'ektdan tashqarida joylashgan nuqtada joylashgan.

Og'irlik markazi va massa markazi o'rtasidagi farq

Ko'pchilik uchun og'irlik markazi va massa markazi bir xil deb taxmin qilish odatiy holdir. Biroq, haqiqat shundaki, ular boshqacha.

Massa markazi barcha yo'nalishlarda massa taqsimoti teng bo'lgan nuqtaga ishora qiladi. Massa markazi tortishish maydoniga bog'liq emas. Boshqa tomondan, og'irlik markazi ob'ektning og'irligi barcha yo'nalishlarda teng bo'lgan nuqtadir va u tortishish maydoniga bog'liq.

Biroq, agar tortishish maydoni bir xil bo'lsa, jismning massa markazi va og'irlik markazi bir xil nuqtada yotishi mumkin.

Og'irlik markazini kim kashf etgan?

Og'irlik markazini Sirakuzalik Arximed kashf etgan.

Og'irlik markazi muvozanatga qanday ta'sir qiladi?

Og'irlik markazi jismlarning barqarorligini belgilaydi. Og'irlik markazi pastroq bo'lgan jismlar tortishish markazi yuqori bo'lgan jismlarga qaraganda barqarorroqdir. Og'irlik markazi juda yuqori bo'lgan jismlar itarib yuborilganda ag'dariladi. Poyga avtomobillari past og'irlik markazlariga ega bo'lib, ular burchaklarni burilmasdan muzokara qilish imkonini beradi.

Bizning tanamizdagi tortishish markazi haqida nima deyish mumkin?

Bizning tanamizning anatomik holatida og'irlik markazi 2 ^- sakral vertebraning old tomonida joylashgan. Ammo shuni yodda tutingki, odamlar anatomik sobit holatda qolmaganligi sababli, og'irlik markazining aniq joylashuvi oyoq-qo'llar va tananing holatiga qarab o'zgaradi.

Muntazam shakllarning og'irlik markazi

Bir xil jism (og'irligi bir xil taqsimlangan jism) uning og'irlik markazi tananing geometrik markazida joylashgan. Misol uchun, bir xil bo'lgan metr qoidasi 50 sm belgisida og'irlik markaziga ega.

Muntazam shakllarning og'irlik markazi ham qurilish bilan aniqlanishi mumkin. Masalan;

• To'rtburchaklar va kvadrat ob'ektlar uchun diagonal chiziqlar quriladi. Og'irlik markazi bu ikki diagonal kesishgan nuqtadir.
• Uchburchak jismlar uchun tomonlarning perpendikulyar bissektrisalarini quramiz. Og'irlik markazi uchta chiziq kesishgan nuqtadir.
• Dumaloq jismlar uchun diametrlar qurilgan. Og'irlik markazi bu chiziqlar kesishgan nuqtadir.

Misol

Yagona hisoblagich qoidasi 1,2N yuk nol belgisiga osilganida 20 sm belgida muvozanatlanadi. Metr qoidasining og'irligi va massasini hisoblang.

Yechim

Unga ta'sir qiluvchi barcha kuchlarni ko'rsatadigan diagramma chizishdan boshlang.

Balansda (muvozanatda) soat yo'nalishi bo'yicha moment yig'indisi = soat miliga teskari moment yig'indisi

Soat yo'nalishi bo'yicha momentlarni hisoblashda, hisoblagich qoidasining og'irligi 50 sm belgisida harakat qilishiga e'tibor berishingiz kerak. Soat yo'nalishi bo'yicha momentlar metr qoidasining og'irligini metr qoidasining markazi va burilish nuqtasi orasidagi masofaga ko'paytiriladi. Shuning uchun soat yo'nalishi bo'yicha momentlar og'irlik * 0,3 metrga teng. Soat miliga teskari momentlar yukning og'irligi yuk va burilish orasidagi masofaga ko'paytiriladi. Shuning uchun soat miliga teskari momentlar 1,2 Nyuton * 0,2 metrga teng.

Vt * 0,3 m = 1,2 N * 0,2 m

0,3 Vt = 0,24

Vt = 0,24/0,3 = 0,8N

Shuning uchun, metr qoidasining og'irligi 0,8 Nyutonga teng.

Pivotdagi reaktsiyani aniqlang:

Yuqoriga jami kuch = umumiy pastga tushadigan kuch

R = 1,2 + Vt

R= 1,2 + 0,8

R = 2 Nyuton

Muvozanat holatlari

MUVOZANAT HOLAT . Bu tananing muvozanat holatiga ishora qiladi. Bu davlatlar uch xil turdagi;

• Barqaror muvozanat . Jism bir oz siljishdan keyin o'zining dastlabki holatiga qaytsa, u shunday holatda bo'ladi deyiladi. Huni ag'darilmaydi, chunki og'irlikning ta'sir chizig'i voronka asosiga tushadi. Bu og'irlik markazining o'rnini tushirish uchun bagaj bo'limlari pastki qismga joylashtirilgan zamonaviy avtobuslarda qo'llaniladi. Bu avtobusning barqarorligini oshirishga yordam beradi.
• Barqaror muvozanat . Jism, agar bir oz siljishdan so'ng o'zining dastlabki holatiga qaytmasa, balki yangi pozitsiyani egallagan bo'lsa, u shunday holatda deyiladi. Yuqori tashuvchida og'ir yuklarni olib yuradigan avtobuslar og'irlik markazining o'rnini ko'taradi. Bu avtobusning beqaror bo'lishiga olib keladi.
• Neytral muvozanat . Agar jism biroz siljiganida dastlabki holatga o'xshash yangi pozitsiyani egallagan bo'lsa, u shunday holatda deyiladi.

Muvozanat uchun shartlar

• Har qanday nuqtaga nisbatan soat yo'nalishi bo'yicha momentlarning yig'indisi xuddi shu nuqtaga nisbatan soat miliga teskari momentlarning yig'indisiga teng.
• Bir yo'nalishda jismga ta'sir qiluvchi kuchlar yig'indisi tanaga qarama-qarshi yo'nalishda ta'sir qiluvchi kuchlar yig'indisiga teng.

Tananing barqarorligiga ta'sir qiluvchi omillar

Tananing barqarorligiga ikkita omil ta'sir qiladi. Ular;

• Tananing asosiy maydoni. Kengroq asosli jismlar barqarorroq. Tor tayanchlar kamroq barqarorlikka ega.
• Og'irlik markazining holati. Og'irlik markazi pastroq bo'lsa, jismlar barqarorroq bo'ladi.

Barqarorlikni qo'llash

• Suyuqliklarni ushlab turuvchi idishlar barqarorlikni yaxshilash uchun keng asosli laboratoriyaning konussimon kolbasi kabi.
• Avtomobil dasturlari. Masalan, poyga avtomobillarining g'ildiraklari kengroq va og'irlik markazi oddiy mashinalarga qaraganda pastroq.
• Aksariyat avtobuslar yukni og'irlik markazini tushirish uchun tomning tagida emas, balki yo'lovchi sathidan pastroqda olib yuradi.
• Aeronavtika. Samolyotlar shunday yaratilganki, tortishish markazi ularni barqaror qilish uchun berilgan chegaraga tushadi. Bu ularga manevr qilishni osonlashtiradi
• Tana harakati. Tana harakati ham tortishish markaziga bog'liq. Og'irlik va barqarorlik markazini tushunish orqali biz insonning harakatlanishi haqida ko'proq tushunamiz.