fiz8-1.9· Bölmə 1 Qüvvə· ~13 dəq

Qüvvə momenti

Ling, qüvvə qolu, qüvvə momenti $M = F \cdot l$ düsturu və lingin tarazlıq şərti $F_1 l_1 = F_2 l_2$ .

Gündəlik həyatda bir çox hərəkət — sükanın döndərilməsi, qapının açılıb-bağlanması, boltun burulması — cismin tərpənməz dayaq ətrafında fırlanması ilə baş verir. Tərpənməz dayaq ətrafında fırlanan cisim ling adlanır. Lingdən istifadə edərək kiçik qüvvə tətbiq etməklə çəkisi böyük olan cismi qaldırmaq mümkündür. Lingin dayaq nöqtəsindən (O nöqtəsi) qüvvənin tətbiq olunduğu nöqtəyə qədər olan məsafə qüvvə qolu adlanır. Qüvvənin ədədi qiyməti ilə onun qoluna hasili qüvvə momenti adlanır: $M = F \cdot l$ . Qüvvə momentinin BS-də vahidi nyuton-metrdir ( $1\ \text{N}\cdot\text{m}$ ). Ling tarazlıqda olduqda, onu saat əqrəbi istiqamətində fırlatmağa çalışan qüvvənin momenti, əks istiqamətdə fırlatmağa çalışan qüvvənin momentinə bərabər olur: $F_1 l_1 = F_2 l_2$ , yaxud $M_1 = M_2$ . Qüvvələri tarazlaşdıran lingdə qüvvələrin nisbəti qolların nisbəti ilə tərs mütənasibdir. Qüvvələrdən biri aradan qalxarsa, qalan qüvvə lingi öz istiqamətində fırladar. Bu şərtdən istifadə edərək naməlum qüvvəni, qolu və ya kütləni tapmaq mümkündür.

📌Nümunə

Məsələn: qolların nisbəti $1:2$ olan lingdə $F_1 = 6\ \text{N}$ qüvvəsinə qarşı $F_2 = 12\ \text{N}$ qüvvəsi tarazlıq yaradır və $F = mg$ düsturuna əsasən cismin kütləsi $m = 1.2\ \text{kq}$ olur.

Əsas terminlər

Ling — Tərpənməz dayaq ətrafında fırlanan cisim.

Qüvvə qolu — Lingin dayaq nöqtəsindən qüvvənin tətbiq olunduğu nöqtəyə qədər olan məsafə;

l

hərfi ilə işarə olunur.

Qüvvə momenti — Qüvvənin ədədi qiyməti ilə onun qoluna hasili;

M = F \cdot l

, BS-də vahidi

\text{N}\cdot\text{m}

-dir.

Lingin tarazlıq şərti — Ling tarazlıqda olduqda, saat əqrəbi istiqamətində fırlatmağa çalışan qüvvənin momenti əks istiqamətdə fırlatmağa çalışan qüvvənin momentinə bərabərdir:

F_1 l_1 = F_2 l_2

Dayaq nöqtəsi — Lingin ətrafında fırlandığı sabit nöqtə (O nöqtəsi).

Qüvvələrin və qolların tərs mütənasibliyi — Lingi tarazlayan qüvvələrin nisbəti qolların nisbəti ilə tərs mütənasibdir.

Lingin tarazlıq şərti

Şərt	Qüvvələr	Nəticə
Qollar bərabərdir ( $l_1 = l_2$ )	Tarazlıq üçün qüvvələr bərabər olmalıdır	$F_1 = F_2$
Qollar fərqlidir ( $l_1 \neq l_2$ )	Tarazlıq üçün qüvvələr qollarla tərs mütənasib olmalıdır	$F_1 l_1 = F_2 l_2$

Qollar bərabər olmadıqda kiçik qüvvənin qolu böyük, böyük qüvvənin qolu kiçik olmalıdır.

Qüvvə momentinin kəmiyyətləri

Kəmiyyət	İşarə	BS vahidi
Qüvvə momenti	$M$	$\text{N}\cdot\text{m}$
Qüvvə qolu	$l$	$\text{m}$
Qüvvə	$F$	$\text{N}$

$M = F \cdot l$ düsturundakı hər kəmiyyətin öz işarəsi və BS vahidi var.

✎Yüklərin qollarının nisbətini tapmaq

1Verilənlər: $1\ \text{kq}$ yükün ağırlıq qüvvəsi $F_1 = 10\ \text{N}$ (saat əqrəbi istiqamətində), $3\ \text{kq}$ yükün ağırlıq qüvvəsi $F_2 = 30\ \text{N}$ (əks istiqamətdə), ling tarazlıqdadır.
2Qayda: Tarazlıq şərti $F_1 l_1 = F_2 l_2$ , buradan $l_1/l_2 = F_2/F_1$ .
3Hesablama: $l_1/l_2 = 30\ \text{N} / 10\ \text{N} = 3$ .
4Nəticə: $l_1 : l_2 = 3:1$ .

✎Şagirdin qüvvəsi ilə cismin kütləsini tapmaq

1Verilənlər: Cismin qolunun şagirdin qoluna nisbəti $l_1 : l_2 = 1:2$ , şagirdin tətbiq etdiyi qüvvə $F_2 = 6\ \text{N}$ , ling tarazlıqdadır.
2Qayda: Tarazlıq şərti $F_1 l_1 = F_2 l_2$ , buradan $F_1 = F_2 \cdot (l_2/l_1)$ .
3Hesablama: $F_1 = 6\ \text{N} \times 2 = 12\ \text{N}$ .
4Kütlə: $m = F_1/g = 12\ \text{N} / 10\ \text{m/san}^2 = 1.2\ \text{kq}$ .
5Nəticə: Cismin kütləsi $1.2\ \text{kq}$ -dır.

🚫Tez-tez səhv

Qüvvələrin nisbəti qolların nisbəti ilə TƏRS mütənasibdir: kiçik qüvvənin qolu böyük, böyük qüvvənin qolu kiçik olmalıdır ki, momentlər bərabərləşsin.

🚫Tez-tez səhv

$M = F \cdot l$ hasildir, cəm deyil — qol iki dəfə artdıqda moment də iki dəfə artır, kvadratla yox.

⚠️Diqqət

Yüklərin yerini dəyişdirmək tarazlığı pozur: ağır yük uzun qola keçdikdə həmin tərəfin momenti böyüyür və ling o tərəfə fırlanır.

💡Qeyd

Qapı dəstəyi divardan uzaqda yerləşdirilir ki, qol ( $l$ ) böyük olsun və eyni qüvvə ilə daha böyük moment yaransın.

Qaydalar

1Tərpənməz dayaq ətrafında fırlanan cisim ling adlanır.
2Lingin dayaq nöqtəsindən qüvvənin tətbiq nöqtəsinə qədər olan məsafə qüvvə qolu adlanır.
3Qüvvə momenti qüvvənin ədədi qiyməti ilə onun qoluna hasilinə bərabərdir: $M = F \cdot l$ .
4Qüvvə momentinin BS-də vahidi nyuton-metrdir: $1\ \text{N}\cdot\text{m}$ .
5Ling tarazlıqda olduqda, saat əqrəbi istiqamətində və ona əks istiqamətdə fırlatmağa çalışan qüvvələrin momentləri bərabərdir: $F_1 l_1 = F_2 l_2$ , yaxud $M_1 = M_2$ .
6Lingi tarazlayan qüvvələrin nisbəti cisimlərin dayaq nöqtəsindən olan məsafələri nisbəti ilə tərs mütənasibdir.

Məşq

4 asan · 4 orta · 4 çətin

Hər testdə təsadüfi 10-dək sual seçilir

Asan Orta Çətin Qarışıq