Vind dinamiese ewewig: 5 belangrike feite wat u moet weet


Fisika se ewewigstoestand verskil effens van dié van chemie. Ekwilibrium kom in twee vorme voor: staties en dinamies. Dus, laat ons een van hulle oorweeg: dinamiese ewewig.

Daar word gesê dat 'n sisteem of voorwerp in dinamiese ewewig is wanneer twee of meer prosesse gelyktydig plaasvind, maar geen netto effek op mekaar het nie. Wanneer daar geen netto invloed van prosesse op mekaar is nie, beweeg die voorwerp in 'n konstante beweging, of meer presies, met nul versnelling en nul netto krag.

Nadat ons geweet het wat presies dinamiese ewewig is, laat ons nou weet hoe en wanneer om dinamiese ewewig te vind met 'n paar opgeloste probleme in diepte in hierdie artikel.

Wanneer om dinamiese ewewig te vind?

'n Stelsel in dinamiese ewewig lyk aanvanklik staties, maar 'n dieper, opponerende proses werk om die mikro-staat stabiel. So, laat weet ons wanneer dinamiese ewewig vereis word.

Wanneer 'n spesifieke voorwerp in beweging is, is dit belangrik om dinamiese ewewig te vind. Die dinamiese ewewigsbeginsel word gebruik in die skepping van hefmateriale soos vere, toue, ens. Ingenieurs gebruik hierdie konsep om die kragte wat daarop inwerk, te bepaal terwyl hulle ander strukture bou wat daarmee verband hou.

Hoe om dinamiese ewewig te vind?

Ons daaglikse lewens kan baie baat by dinamiese ewewig. In die lig hiervan, laat ons weet hoe om dinamiese ewewig te vind.

Wanneer werklike kragte in ag geneem word, is die D'Alembert se beginsel word toegepas om die dinamiese ewewig van enige stelsel te bereken. Soos per dit, die verskil tussen die net krag wat op 'n stelsel of liggaam van massadeeltjies inwerk en die tydafgeleides van die momenta is nul wanneer dit op enige virtuele verplasing geprojekteer word.

Strategie om die dinamiese ewewig te vind

  1. Bereken die krag wat op elke deeltjie van die liggaam toegepas word Dinamiese ewewig.
  2. Aangesien die sisteem in 'n toestand van dinamiese ewewig is, identifiseer die krag wat op die liggaam uitgeoefen word as gevolg van óf sy translasiebeweging, rotasie beweging, of albei.
  3. Die vergelyking wat ontstaan, verskaf die nodige voorwaardes vir 'n dinamiese ewewigstelsel.

Wat is die formule vir dinamiese ewewig?

Die vergelyking en beginsel van D'Alembert word gebruik om die dinamiese ewewig te bepaal. Kom ons kyk dus na die formule wat gebruik word om die stelsel se dinamiese ewewig te bepaal.

Die volgende is 'n wiskundige voorstelling van D'Alembert se beginsel:

i (Fi - miai) 𝛿ri =0

waar, 

i : Die integraal wat gebruik word om die veranderlike in die sisteem te identifiseer wat ooreenstem met 'n spesifieke deeltjie

Fi : Die totale krag wat toegepas is op die ith deeltjie

mi : Massa van die ith deeltjie

ai : Versnelling van die ith deeltjie

𝛿ri : Die virtuele verplasing van die ith deeltjie

& miai : Die tydafgeleide voorstelling.

SDinamiese ewewigsprobleme opgelos

1. Wat is die netto hoeveelheid krag wat op 'n motor inwerk wat teen 'n konstante spoed van 70 km/h op 'n reguit pad ry?

Gegee: 

Spoed van 'n motor v = 70 km/h = 19.44 m/s

Om te vind: 

Netto krag wat op 'n motor inwerk F =?

Oplossing: 

Aangesien die spoed van die motor konstant is, is die versnelling van 'n motor a = 0 m/s2

Dus, ma = 0 N ………..(1)

Die D'Alembert se beginsel word gegee deur:

i (Fi - miai) 𝛿ri = 0 ……….(2)

Dus, 

(F – ma) = 0

Deur die waarde van vergelyking (1) in die bostaande vergelyking te plaas, kry ons netto krag:

F = 0

Gevolglik is die som van al die kragte wat op die motor werk, gebalanseerd en moet nul wees. Dit volg dat die motor in dinamiese ewewig is.

2. Vind die voorwaarde vir dinamiese ewewig vir die blok wat opwaarts beweeg teen 'n konstante spoed wat in die figuur hieronder getoon word.

Horisontaal bewegende blok in dinamiese ewewig

Oplossing:

Aangesien die blok in dinamiese ewewig is, moet die netto krag wat op 'n blok inwerk nul wees. Dus,

Fnetto =Fx +Fy = 0 ……….(1)

Aangesien geen krag horisontaal op 'n blok inwerk nie, is die netto krag in die x-rigting nul. Ons kan dus skryf:

Fx = 0 ……….(2)

Terwyl in die y-rigting, die spanningskrag T op die tou is in 'n opwaartse rigting, en die gravitasiekrag mg as gevolg van sy massa is in 'n afwaartse rigting. As gevolg hiervan kan die netto krag wat in die y-rigting inwerk, soos volg gegee word:

Fy = T – W = T – mg ……….(3)

Plaas waardes van vergelyking (2) en (3) in vergelyking (1):

Fx +Fy = 0 +T – mg = 0

T = mg

If T > mg, sou die blok in die opwaartse rigting versnel. As T < mg, sou die blok vertraag en verlangsaam soos dit opbeweeg, en uiteindelik sou dit stop.

Dus, T = mg is die vereiste toestand wanneer 'n sekere blok in dinamiese ewewig is.

3. Soos gesien in die figuur hieronder, wanneer die boks gesleep word, beweeg dit in die x-rigting teen 'n konstante snelheid. Bepaal die voorwaardes vir dinamiese ewewig.

Gesleep boks in dinamiese ewewig

Oplossing:

Aangesien die boks in dinamiese ewewig is, sal netto krag wat daarop inwerk, nul wees. 

Netto krag in X-rigting:

Fx = T cos 𝜃 – fk = 0 ………..(1)

waar, fk is die kinetiese wrywingskrag

Netto krag in Y-rigting:

Fy = N +T sonde 𝜃 – fk = 0 ……….(2)

Dus, vergelyking (1) en (2) is die vereiste voorwaardes vir die boks om dinamiese ewewig te bereik.

4. Bepaal die spanningskrag van 'n blok met massa 10 gm wat vertikaal in 'n opwaartse rigting beweeg teen 'n konstante snelheid.

Gegee:

Massa van die blok m = 10 gm = 0.01 kg

Om te vind: 

Spankrag wat op 'n blok inwerk T = ?

Oplossing:

As gevolg hiervan word gesê dat die blok in "dinamiese ewewig" is, aangesien dit met konstante snelheid beweeg. Dus, vir dinamiese ewewigstoestand vir die blok is:

T = mg

Waar g gravitasieversnelling is (9.8 m/s2)

∴ T = 0.01 X 9.8

T = 0.098 N

Dus, die spanningskrag van 'n gegewe blok is 0.098 N.

Gevolgtrekking:

Ons kan uit hierdie artikel aflei dat 'n sisteem of liggaam 'n konstante snelheid sal hê wanneer dit in dinamiese ewewig is, aangesien daar geen netto krag daarop sal inwerk nie. Verder word D'Alembert se beginsel gebruik om dinamiese ewewig te vind wanneer daar met werklike kragte te make word.

Alpa P. Rajai

Ek is Alpa Rajai, het my meestersgraad in wetenskap voltooi met spesialisering in fisika. Ek is baie entoesiasties daaroor om te skryf oor my begrip vir Gevorderde wetenskap. Ek verseker dat my woorde en metodes lesers sal help om hul twyfel te verstaan ​​en duidelik te maak waarna hulle soek. Behalwe vir Fisika is ek 'n opgeleide Kathak-danser en skryf ook soms my gevoel in die vorm van poësie. Ek hou aan om myself op te dateer in Fisika en wat ek ook al verstaan, vereenvoudig ek dieselfde en hou dit reguit tot die punt sodat dit duidelik aan die lesers lewer. Jy kan my ook bereik by: https://www.linkedin.com/in/alpa-rajai-858077202/

Onlangse plasings