Roata si ax ca o parghie cu laturi inegale

Roata si ax ca o parghie cu laturi inegale

In experimentul Roata si ax ca o parghie cu laturi inegale se exploreaza echilibrul momentului unghiular folosind o roata si un ax. Acest experiment extinde intelegerea conceptelor de forta, brat de forta si linie de actiune, demonstrand in mod explicit ca valoarea absoluta a momentului unghiular depinde doar de forta si distanta dintre axa de rotatie si linia de actiune.

Obiectivele experimentului includ:

Masurarea fortei F1 in functie de incarcatura L2 si comparatia momentelor unghiulare.

Masurarea fortei F1 in functie de bratul de forta r2 si comparatia momentelor unghiulare.

Investigarea experimentala a definitiei bratului de forta si a liniei de actiune.

Roata si axul sunt ideale pentru investigarea echilibrului momentului unghiular. Un fir poate fi plasat in canelurile aranjate concentric fata de axa de rotatie, astfel incat forta F sa fie aplicata tangential in orice punct de-a lungul circumferintei, iar momentul unghiular sa fie determinat conform formulei. Deoarece roata este prevazuta cu caneluri avand trei raze diferite (2,5 cm, 7,5 cm si 10,0 cm), roata si axul pot fi folosite ca o parghie cu laturi inegale, iar forta F1 care mentine echilibrul se determina in functie de incarcatura F2, bratul de incarcare r2 si bratul de forta r1. Incarcatura este aplicata folosind mai multe greutati de 50 g suspendate una sub alta. Pentru incarcare, F2 = m ⋅ g, unde g reprezinta acceleratia gravitationala a unei greutati, se poate presupune o valoare de 0,5 N cu o precizie suficienta.

Roata este de asemenea prevazuta cu orificii aranjate regulat pentru a sustine bare de alama, de unde pot fi de asemenea suspendate incarcaturi. Atunci cand sistemul este aliniat astfel incat o serie de orificii este precis pe linia de actiune a unei forte aplicate, devine posibila demonstrarea deplasarii punctului de aplicare de-a lungul liniei de actiune.