Beam-ekvationer är en väsentlig del av mekaniken och ett bra sätt att finjustera dina matematik- och fysikfärdigheter. Möjligheten att beräkna krafter som verkar på balkar är en grundläggande konstruktion, vetenskaplig utbildning och till och med grundläggande hemförbättring, till exempel byggnadshylsor.

Beam-ekvationer gör det också möjligt att träna ut okända saker, till exempel hur mycket en låda väger eller hur länge en stråle är, genom att omordna ekvationerna. Detta är ett sätt att spara tid och ansträngning om du behöver känna vikten av ett fast objekt utan att behöva demontera vad det är fixerat till.

Rit ett diagram inklusive krafterna som verkar på strålen och längden av strålen. Detta hjälper till att visualisera problemet och låter dig samla all information tillsammans i en bild. Detta kallas ofta ett fria kroppschema i läroböcker.

Använd en skala för att bestämma den medursstyrka som verkar på strålen (om den finns), uppmätt i Newtons (N). Om kraften ligger till vänster om balanseringspunkten, så uppträder uppåt (lyftning) medurs med ett ögonblick. Om man verkar på höger om balanseringspunkten orsakar en nedåtriktad kraft (gravitation) ett medurs ögonblick. Märk medursen "Fc."

Använd en linjal för att mäta det horisontella avståndet i meter (m) mellan den medsols kraften och mittpunkten för balanseringspunkten, om den finns. Märk detta avstånd "dc."

Använd en skala för att bestämma motursmätningen, mätt i Newtons (N) som verkar på strålen, om sådan finns. Om kraften ligger till vänster om balanseringspunkten, påverkar nedåtriktningen (gravitation) ett motsolsriktning. Om man agerar på höger om balanseringspunkten orsakar en uppåtgående kraft (lyftning) ett motursmoment. Märk den medurs kraften "Fa."

Använd en linjal för att mäta det horisontella avståndet i meter (m) mellan motursursen och mittpunkten för balanspunkten, om den finns. Märk detta avstånd "da." Hittills skulle en okänd ha uppstått: "Fc," "DC", "Fa" eller "da."

Beräkna medursmomentet (Mc) med hjälp av formeln ett tag:

Mc = Fc x dc.

Ett medursmoment är lika med den medurs kraft som multipliceras med det horisontella avståndet från balanseringspunkten.

Beräkna motursmomenten (Ma) med hjälp av formeln för ett ögonblick:

Ma = Fa x da.

Ett motursmoment är lika med motursmekanismen multiplicerad med det horisontella avståndet från balanseringspunkten.

Låt de medursmoment lika motursmätningarna för att hitta värdena när de är i balans:

Fa x da = Fc x dc

Detta är känt i fysiken som jämvikt.

Gör det okända tvinga eller avstånd från undersökningsämnet genom att omforma formeln för att isolera det okända på ena sidan av ekvationen. Detta görs genom att dividera den andra sidan av ekvationen med känd kraft eller avstånd.

Till exempel, om vi vill hitta DC, dela ekvationen med Fc:

dc = (Fa x da) /Fc

Ange de kända numren i ekvationen och lösa ekvationen för det okända. Den lösta ekvationen ger den kraft eller det avstånd som krävs för att balansera strålens två sidor.

Svaret måste vara lika med eller större än det här numret om vi vill lyfta objektet.

Tips

Ett kilo (Kg) är lika med 9,81 Newton (N). Om en objekts vikt anges i kilo måste den multipliceras med 9,81 för att ge kraften i Newtons innan en beräkning kan göras.