Εξηγήστε τις δυνάμεις που εμπλέκονται όταν 2 άτομα διαφορετικών βαρών εξισορροπούν ο ένας τον άλλον σε ένα πριόνι;
1. Βαρύτητα:
* βάρος: Η κύρια δύναμη στο παιχνίδι είναι η βαρύτητα. Το βάρος κάθε ατόμου λειτουργεί προς τα κάτω, τραβώντας τα προς το κέντρο της γης. Ένα βαρύτερο άτομο ασκεί ισχυρότερη δύναμη προς τα κάτω.
2. Ροπή (περιστροφική δύναμη):
* βραχίονα μοχλού: Η απόσταση από το σημείο περιστροφής (Fulcrum) του τραβέγβα, όπου κάθε άτομο κάθεται είναι κρίσιμη. Αυτή η απόσταση ονομάζεται βραχίονας μοχλού.
* Υπολογισμός ροπής: Η ροπή υπολογίζεται με πολλαπλασιασμό της δύναμης (βάρος) από τον βραχίονα του μοχλού. Ένας μακρύτερος βραχίονας μοχλού σημαίνει περισσότερη ροπή.
3. Εξισορρόπηση των δυνάμεων:
* Ισορροπία: Για να είναι ισορροπημένο το τραπέζι, η ροπή δεξιόστροφα πρέπει να ισούται με τη ροπή αριστερόστροφα. Σκεφτείτε το έτσι:
* βαρύτερο άτομο: Το βαρύτερο άτομο έχει περισσότερο βάρος (προς τα κάτω δύναμη). Για να εξισορροπήσουν, χρειάζονται ένα βραχυπρόθεσμο βραχίονα μοχλού (κάθονται πιο κοντά στο Fulcrum).
* ελαφρύτερο άτομο: Το ελαφρύτερο άτομο έχει μικρότερο βάρος. Για να εξισορροπήσουν, χρειάζονται ένα μακρύτερο βραχίονα μοχλού (κάθονται περαιτέρω από το Fulcrum).
με απλούστερους όρους:
* Το βαρύτερο άτομο πρέπει να είναι πιο κοντά στη μέση για να εξουδετερώσει το βαρύτερο βάρος του.
* Το ελαφρύτερο άτομο πρέπει να είναι πιο μακριά από τη μέση για να δημιουργήσει αρκετή ροπή για να εξισορροπήσει το βαρύτερο άτομο.
Παράδειγμα:
* Φανταστείτε ένα άτομο 100 λιβρών που κάθεται 5 πόδια από το Fulcrum και ένα άτομο 50 λιβρών που κάθεται 10 πόδια από το Fulcrum.
* ροπή για το βαρύτερο άτομο: 100 λίβρες * 5 πόδια =500 πόδια-λίβρες
* ροπή για το ελαφρύτερο άτομο: 50 λίβρες * 10 πόδια =500 πόδια-λίβρες
* Ισορροπημένη! Οι ροπές δεξιόστροφα και αριστερόστροφα είναι ίσα, οπότε το τραπέζι θα είναι σε ισορροπία.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Το τραπέζι θα είναι απολύτως ισορροπημένο μόνο εάν το Fulcrum είναι απόλυτα κεντροθετημένο.
* Εάν ένα άτομο μετατοπίζει το βάρος του, το τραπέζι θα γίνει μη ισορροπημένο και θα αρχίσει να περιστρέφεται.
* Το ίδιο το τραπέζι έχει βάρος, αλλά συνήθως το αγνοούμε σε μια απλή ανάλυση.
