Name: types of equilibrium in forces
Uploaded: 2023-09-22T11:49:20.000Z
Duration: 1 min 30 s
Channel: JoVE

Bir cismin denge durumu, üzerine etki eden kuvvet sistemlerine göre kategorize edilebilir. Bunlar doğrusal, eş düzlemli eşzamanlı ve eş düzlemli eşzamanlı olmayan kuvvetlerdir.
Bir ipi çekerken eşit ve zıt kuvvetler uygulayan iki kişiyi düşünün. Halat üzerine etki eden iki kuvvet, ip üzerindeki net kuvvet sıfır olacak şekilde doğrusaldır. Sistem dengede.
Eş düzlemli eşzamanlı kuvvet sisteminde, tüm kuvvetler aynı düzlem üzerinde tek bir noktada buluşur.
Burada, bu kuvvetler yatay ve dikey bileşenlerine ayrılabilir.
Bir sistemin dengede kalması için yukarı ve aşağı dikey kuvvetlerin dengelenmesi gerekir. Benzer şekilde, sola ve sağa doğru yatay kuvvetler de eşit ve zıt olarak yönlendirilmelidir.
Eş düzlemli eşzamanlı olmayan bir kuvvet sisteminde, cisme etki eden kuvvetler paraleldir. Burada, F3'ten kaynaklanan moment saat yönündedir ve F2'den dolayı saat yönünün tersine bir moment ile dengelenir.
Benzer şekilde, F1 cismin ağırlığı ile dengelenir ve net moment ve cisim üzerindeki net kuvvet sıfırdır ve dengeyi korur.

<ol>
	<li>Meriam, J.L.; Kraige, L.G. ve Bolton, J.N. (2020). Mühendislik Mekaniği \u2012 Statik. Hoboken, New Jersey: John Wiley. Sayfa – 121-122.</li>
</ol>

dengenin kategorileri

Categories of Equilibrium

Fizikte denge, kuvvetlerin cisimlerle etkileşerek hiç veya sabit hareketi nasıl ürettiğini anlamamızı sağlayan önemli bir kavramdır. İki boyutlu denge durumunda, kuvvet sistemleri özelliklerine göre farklı kategorilere ayrılabilir.

Dengenin kategorilerinden biri doğru üstünde etki eden kuvvetlerin yer aldığı bir doğru üstünde denge durumudur. Bu tür bir denge için kuvvetlerin doğrultusu yönünde sadece bir kuvvet denklemi gereklidir, diğer denklemler otomatik olarak sağlanır.

Diğer bir kategori, aynı düzlemde tek bir noktada buluşan tüm etki eden kuvvetlerin yer aldığı aynı düzlemde çakışan denge durumudur. Bu kategoride, kuvvetler yatay ve dikey bileşenlere ayrılabilir ve denge durumu belirlenebilir. Dikey ve yatay kuvvetlerin büyüklüğü eşit olmalı ve birbirlerini dengelemek için zıt yönlü olmalıdır.

<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/14244/14244_PT_Fig_1v2.svg" style="text-align: center; height: 350px;" />

Aynı düzlemde yer alan ve paralel ancak çakışmayan kuvvetlerin yer aldığı düzlem dışı bir denge durumu kategorisi vardır. Bu tür bir denge durumunda, kuvvetlere bağlı momentler denge durumunda denge sağlar ve cisim üzerinde net kuvvet sıfırdır. Bunun gerçekleşebilmesi için kuvvetlerin neden olduğu momentlerin büyüklükleri eşit olmalı ve zıt yönlü olmalıdır.

Son olarak, genel denge en karmaşık kategoridir ve tek bir düzlemde olması gerekmez, herhangi bir sayıda kuvveti içerir. Bu tür bir denge için bir çözüm elde etmek için iki kuvvet denklemi ve bir moment denklemi gereklidir.

Dengenin Kategorileri

Denge, fizikte çok önemli bir kavramdır ve kuvvetlerin cisimlerle nasıl etkileşime girdiğini anlamamızı sağlar. İçinde...

Education

JoVE Core

Mechanical Engineering

Makine Mühendisliği

Unit 1

Ünite 1

Equilibrium of a Particle

Bir Parçacığın Dengesi

KEY TERMS AND CONCEPTS

TEMEL TERİMLER VE KAVRAMLAR

types of equilibrium in forces

Equilibrium in physics describes how forces act on a body so it stays still or moves at a constant speed. In two-dimensional force systems, equilibrium can be grouped into several categories based on how the forces are arranged.

Collinear equilibrium is the simplest case. The forces act along one straight line, so only one force equation is needed in the direction of those forces. The other equations are already satisfied.

Coplanar concurrent equilibrium is another category. In this case, all the forces meet at one point in the same plane. The forces can be split into horizontal and vertical parts to check balance. The horizontal and vertical forces must be equal in magnitude and opposite in direction.

Coplanar non-concurrent equilibrium involves parallel forces that do not meet at one point. Here, the moments, or turning effects, from the forces must balance. The moments should be equal and opposite so the object has zero net force.

General equilibrium is the most complex category. It includes any number of forces that do not have to lie in one plane. Solving this case requires two force equations and one moment equation.

Types of Equilibrium in Forces

equilibrium conditions for a particle

Balanced Forces and Torque in Equilibrium

Equilibrium depends on balanced forces and balanced torque. An object in equilibrium is either at rest or moving with a constant velocity. These two cases are called static equilibrium and dynamic equilibrium. Static equilibrium means the object is not moving. Dynamic equilibrium means the object is moving, but its velocity stays constant. In both cases, the forces acting on the object must balance each other. Different forces can add, subtract, or cancel each other out. When the vector sum...

free-body diagram

Free-Body Diagrams for Force Analysis

Free-body diagrams help analyze the forces acting on an object in mechanics. They give a simple picture of a stationary or moving object and show why it moves the way it does. By turning a complex situation into a clear sketch, they make it easier to write the equation needed to solve the problem. To draw a free-body diagram, first choose the object or system you want to study. Then isolate it from its surroundings and draw it as a dot or a simple outline. Add arrows for every important...

steps for free-body diagram

Free-Body Diagram for Two-Block Motion

A free-body diagram helps analyze two-block motion in mechanics. It shows the forces acting on a system so the net force can be found and the acceleration can be calculated. The example in this lesson uses two blocks linked by a massless string over a frictionless pulley. Block 1 moves across a table while block 2 falls under gravity. The two blocks are treated as one isolated system. External forces are then identified and drawn as vector arrows on the diagram. For block 1, the forces...

free-body diagrams: problem solving

Free-Body Diagrams on Inclined Planes

Free-body diagrams help show the forces acting on an object on an inclined plane. A free-body diagram is a simple drawing that focuses only on the object or system being studied. It leaves out extra details so the force problem is easier to analyze and solve. For an example, a 10 kg block is released on a ramp that is 30° to the horizontal. The coefficient of friction is 0.2. The diagram for this block includes the weight from gravity, the normal force, and the frictional force. These are the...

coplanar forces

Resolving Coplanar Force Components

Coplanar forces act on an object in the same plane. To analyze this kind of system, each force is resolved into x and y components using Cartesian vector form and vector algebra. This makes it possible to test whether the object is in equilibrium. A coplanar system is in equilibrium when the resultant force is zero. That means the sum of the forces in each direction must also be zero. If the forces do not balance, the object is not in equilibrium and will accelerate in the direction of the net...

categories of equilibrium

Equilibrium in physics describes how forces act on a body so it stays still or moves at a constant speed. In two-dimensional force systems, equilibrium can be grouped into several categories based on how the forces are arranged. Collinear equilibrium is the simplest case. The forces act along one straight line, so only one force equation is needed in the direction of those forces. The other equations are already satisfied. Coplanar concurrent equilibrium is another category. In this case, all...

key terms and concepts

Explore collinear, coplanar concurrent, coplanar non-concurrent, and general equilibrium. Learn how force and moment balance work in physics.

Types of Equilibrium in Forces | JoVE K12

JoVE Core Makine Mühendisliği, denge, kuvvetler, kafes kiriş analizi ve yapısal mekanik gibi temel konuları kapsayan kısa, anlaşılması kolay animasyonlu videolar sunar. Gerçek dünyadaki uygulamalarını keşfedin ve bilim insanlarının önderlik ettiği deneylerle bu kavramların uygulanmasına tanık olun.

mechanical engineering

Types of Equilibrium in Forces

Description

Transcript

Tags