A pontszerű test a legegyszerűbb olyan modell, amellyel bizonyos esetekben a valóságos testek mozgását helyettesíteni lehet. Ha valamely test mozgásának leírásakor a test kiterjedése nem játszik szerepet, akkor az adott test egy pontszerű modellel helyettesíthető.
A pontszerű test olyan idealizált modell, amelynek kiterjedése nincs, de tömege van.
Pontszerű test akkor van egyensúlyban, ha a ráható erők vektori eredője nulla.
Az olyan testeket, amelyeknél a fizikai probléma leírása szempontjából nem elhanyagolható a mérete kiterjedt testeknek nevezzük.
A kiterjedt testeknek két fajtájuk van:
- Vannak olyan kiterjedt testek, amelyek nagy erő hatására sem változtatják az alakjukat. Az ilyen testeket merev testeknek nevezzük.
- A kiterjedt testek másik csoportjának erő hatására megváltozik az alakja. Az ilyen testeket deformálható testeknek nevezzük.
A merev test olyan elképzelt modell, amelynek mérete a fizikai jelenség leírása szempontjából nem elhanyagolható, és nagy erő hatására sem változtatja meg az ilyen test az alakját, méretét.
Szabadon mozgó merev test egyensúlyának feltétele, hogy a rá ható erők eredője illetve azok eredő forgatónyomatéka nulla legyen. ΣFe=0 és ΣMe=0
Támadáspont: az a pont, ahol az erőhatás a testet éri (az erőátvitel történik az egyik testről a másikra).
Hatásvonal: az erő támadáspontján átmenő, az erő irányába eső egyenes. Egy erőt a hatásvonala mentén tetszőlegesen eltolhatunk, és közben a hatása nem változik.
Erőkar: az erő hatásvonalának a forgástengelytől mért távolsága. [k]=m
Forgatónyomaték: az erő és az erőkar szorzata. [M]=Nm
A tengely körül az erő kétféle irányba forgathatja a testet;
- pozitív az óramutató járásával ellentétes forgás,
- negatív az óramutató járásával megegyező forgás.
Stabil egyensúlyi helyzet
Biztos vagy stabil az az egyensúlyi helyzet, amelyből, ha kimozdítjuk a testet, majd magára hagyjuk, az visszatér az eredeti helyzetébe. Ilyenkor a forgástengely a súlypont felett van.
Labilis egyensúlyi helyzet
Bizonytalan vagy labilis az az egyensúlyi helyzet, amelyből ha bármilyen kis mértékben kimozdítjuk a testet, majd magára hagyjuk, a test nem tér vissza eredeti helyzetébe, hanem a kimozdítás irányában továbbmozogva új egyensúlyi helyzetet foglal el. A forgástengely a súlypont alatt van.
Közömbös egyensúlyi helyzet
Közömbös vagy indifferens az az egyensúlyi helyzet, amelyből, ha kimozdítjuk a testet, majd magára hagyjuk, a test a kimozdulás helyzetében marad egyensúlyban. A forgástengely egybeesik a súlyponttal.
Metastabil egyensúlyi helyzet
Metastabilis egyensúlyi helyzetről beszélünk, ha az egyensúlyi helyzet csak kis kitérítés esetén ad biztos egyensúlyi helyzet, nagyobb kitérés esetén a test helyzete már labilis.
Lejtő típusú egyszerű gépek
Lejtőn a test egyensúlyban tartásához kisebb erőre van szükség, mint a test súlya.
F = m ⋅ g ⋅ sinα
A kifejtett erő annál kisebb, minél kisebb a lejtő hajlásszöge.
Ezt az elvet használják a hegyi szerpentineknél is.
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése