آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
الاکلنگ چهطور با جرمهای نابرابر بالانس میشه؟
دو نفر هموزن نباشن هم میتونن الاکلنگ رو متعادل کنن. راز ماجرا فقط جرم نیست؛ فاصلهی هر نفر از تکیهگاه هم اهمیت داره.
آزمایش رو شروع کنجرم هر نفر رو برحسب کیلوگرم و فاصله از تکیهگاه رو برحسب متر تنظیم کن. اجرا رو بزن و دو گشتاور رو مقایسه کن؛ نمونههای صفحه از گامهای قابل انتخاب اسلایدر استفاده میکنن.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
دو جرم نابرابر، گشتاور برابر
جرم چپ رو ۵۰ کیلوگرم و فاصلهاش رو ۲٫۱ متر بگذار. جرم راست رو ۷۰ کیلوگرم و فاصلهاش رو ۱٫۵ متر تنظیم کن و اجرا بزن.
حدست چیه؟ آیا فرد سنگینتر باید حتماً به تکیهگاه نزدیکتر بایسته؟
توضیح نتیجه رو ببین
هر دو گشتاور حدود ۱۰۳۰٫۱ نیوتنمتر میشن، پس خروجی مدل متعادل است. جرم سمت راست بیشتره، اما فاصلهی کمتر باعث میشه اثر چرخاندنش برابر بشه.
فرد راست کمی دورتر
همان جرمها و فاصلهی سمت چپ رو نگه دار، اما فاصلهی نفر راست رو از ۱٫۵ به ۱٫۷ متر برسون. اجرا کن.
حدست چیه؟ وقتی نفر راست از تکیهگاه دورتر میشه، کدام سمت گشتاور بیشتری پیدا میکنه؟
توضیح نتیجه رو ببین
گشتاور چپ حدود ۱۰۳۰٫۱ و گشتاور راست حدود ۱۱۶۷٫۴ نیوتنمتر میشه؛ اختلاف از مرز یک نیوتنمتر بیشتره، پس مدل حالت رو نامتعادل میگیره. شکلِ فعلی ممکنه کجشدن رو در جهت مخالف نشان بده؛ اعداد گشتاور رو ملاک قرار بده.
جرم بیشتر، فاصلهی کمتر
این بار جرم چپ رو ۷۰ کیلوگرم با فاصلهی ۱٫۵ متر و جرم راست رو ۵۰ کیلوگرم با فاصلهی ۲٫۱ متر بذار. اجرا رو بزن و گشتاورها رو بسنج.
حدست چیه؟ با جابهجایی جرمها بین دو سمت، میشه تعادل رو نگه داشت؟
توضیح نتیجه رو ببین
بله؛ دو گشتاور دوباره حدود ۱۰۳۰٫۱ نیوتنمتر میشن. در این مدل، حاصلضرب جرم در فاصله تعیینکننده است؛ کسی که سنگینتره میتونه نزدیکتر به تکیهگاه بایسته.
پشت این حرکت چه خبره؟
گشتاور، اثر چرخاندن نیروست
tau = m*g*d
هرچه نیروی وزن بزرگتر باشه یا از تکیهگاه دورتر وارد بشه، اثر چرخاندنش بیشتره. مدل نیرو رو برابر جرم ضربدر گرانش میگیره و آن را در فاصله ضرب میکنه.
شرط تعادل در مدل
tau_L = tau_R
اگر گشتاور دو طرف برابر باشه، الاکلنگ نمیچرخه. برنامه اختلاف کمتر از یک نیوتنمتر رو هم متعادل حساب میکنه تا نتیجه به یک برابریِ کاملاً دقیق وابسته نباشه.
جرم و فاصله با هم جبران میشن
m_L*d_L = m_R*d_R
برای نیروی وزن، گشتاور با جرم و فاصله نسبت مستقیم داره. پس اگر جرم یک طرف بیشتره، کوتاهتر کردن فاصلهاش میتونه آن را با طرف دیگر متعادل کنه.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس میخونی، دستیار هوش مصنوعی میتونه شبیهسازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر میدی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر میفهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود میشی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمیشه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چطور کسی که سبکتره میتونه تعادل الاکلنگ رو نگه داره؟
با دورتر نشستن از تکیهگاه. گشتاور وزن برابر جرم ضربدر گرانش و فاصله است؛ پس جرم کمتر میتونه با فاصلهی بیشتر جبران بشه. اینجا باید گشتاورها رو بسنجی، نه فقط جرمها رو.
سؤالهای رایج
گشتاور رو با چه واحدی میسنجیم؟
نیوتنمتر؛ نیرو برحسب نیوتن در فاصلهی عمود بر تکیهگاه برحسب متر ضرب میشه. کارت این ابزار ممکنه فقط نیوتن بنویسه، اما برای گشتاور این واحد کامل نیست.
آیا دو طرف باید جرم یکسان داشته باشن؟
نه. شرط تعادل برابر بودن گشتاورهاست؛ یک جرم سبکتر میتونه دورتر بایسته و با یک جرم سنگینترِ نزدیکتر تعادل بسازه.
چرا نتیجه گاهی با اختلاف کوچیک هنوز متعادله؟
مدل اختلاف گشتاور کمتر از یک نیوتنمتر رو متعادل حساب میکنه. بیرون از این محدوده، برچسب نامتعادل میآد؛ این آستانه بخشی از برنامه است.
چرا شکل گاهی سمت سنگینتر رو بالا میبره؟
در کد شکل، جهت کجشدن برای حالت نامتعادل برعکس شده. از دو عدد گشتاور و برچسب تعادل استفاده کن؛ در فیزیک، سمت گشتاور بزرگتر باید پایین بره.