Katı Cisimlerin Dengesi 11. Sınıf Fizik
Şekil I ve Şekil II deki çubuklar dengede ise ağırlık merkezleri O ve P noktaları olup, destekler çubukların ağırlıklarını dengelemiştir.
Ağırlığı 2P olan eşit bölmeli çubuk şekildeki gibi dengede ise K ve L desteklerinin düşey yukarı yönlü tepkilerinin toplamı aşağı yönlü kuvvetlerin toplamına eşittir. Düşey dengeden,
NK + NL = 2P dir.
Desteklere olan uzaklıklar eşit olduğundan K ve L desteklerine P ağırlıkları düşer. (Teknik çözüm)
Ağırlığı 3P olan çubuğun ağırlık merkezi T noktası ise, L desteğine 2P, K ye ise P ağırlığı düşer.
Çubuğun ağırlık merkezi O noktası ve ağırlığı da 2P ise iplerdeki gerilme kuvvetleri oranı T1 / T2 = 1 olur. Ağırlık merkezi olan O noktası iplere eşit uzaklıkta olduğundan, T1=P , T2=P olur. Fakat ağırlık merkezi R noktası ise tüm ağırlığı T2 ipi karşılar. Bu durumda, T2=2.P , T1 = 0 olur.
Not: Aşağıda katı cisimlerin dengesi ile ilgili çözümlü sorular bulunmaktadır. Konu anlatımına devam etmek için aşağıdaki bağıntıya tıklayın.
Kesişen Kuvvetlerin Dengesi konusuna gitmek için tıklayın.
Katı Cisimlerin Dengesi konu anlatımı ders notu 11. sınıf fizik çözümlü sorular
Örnek: Kütlesi önemsiz eşit bölmeli çubuk, şekildekigibi yatay dengededir. İp K noktasından alınıp düşey olarak L noktasına bağlandığında, yatay dengenin yeniden sağlanması için X in altına kaç tane daha X cismi asılmalıdır?
Ağırlığı P olan eşit bölmeli düzgün, türdeş çubuk şekildeki gibi yatay dengededir.
Örnek: Buna göre, K ipindeki gerilme kuwetinin büyüklüğü kaç P dir? (Bölmeler özdeştir.)
Kuwetlerin döndürme yönlerini ihmal edemezsiniz, bunu dikkate alarak, K.1 = P + P.2 = SP olur.
(Çubuğun ağırlığı tork noktasından, yani dönme noktasından geçtiği için döndürme yapmaz.)
Şekildeki ağırlığı önemsiz çubuk dengede iken K ve L iplerindeki gerilme kuvvetleri büyüklükleri TK ve TL dir.
Örnek: R noktasındaki P ağırlığı S noktasına çekildiğinde TK ve TI_ için
ne söylenebilir?
Çubuk şekildeki gibi oklar yönünde dönmek isteyecektir. P ağırlığı ok yönünde hareket ettiğinde çubuk bu olaya oklar yönünde boyun eğmek zorunda kalır. Bu bakımdan TK ve TL artar.
Tork (kuvvetin momenti), evrendeki kuvvetlerin cisimleri bir nokta ya da bir ek- sen etrafında döndürme esasına dayanır. Güneş etrafında dönen yıldızlar da tork yasasına uyarak hareket ederler. Yine çekirdek etrafında dönen elektronlar da tork olayını yaşamaktadır. Tork; kuvvet x dik uzaklık olup, F.d (N.m) torkun sonucunu belirler. Birimi N.m dir. Tüm araçların lastikleri, mil etrafında tork esasına göre dönmektedir.