توازن أرجوحة الميزان – العزوم على لوح يرتكز من منتصفه

ماذا تعرض

يتوازن اللوح الذي يرتكز من منتصفه عندما يتساوى مجموع عزوم القوى على جانبيه. عزم كل جسم هو حاصل ضرب وزنه m·g في بعده x عن نقطة الارتكاز، لذلك يستطيع جسم خفيف بعيد أن يوازن جسمًا ثقيلًا قريبًا: هذا هو مبدأ العزوم الذي تقوم عليه الروافع. وعندما تُزال الدعامات يدور اللوح في اتجاه العزم المحصل حتى يستوي أو يلمس الأرض. وبالمبدأ نفسه تُحسب كتلة جسم مجهول: إذا توازن اللوح فإن m₁·d₁ = m₂·d₂، ومنها تُحسب الكتلة المجهولة من الكتلة المعروفة والمسافتين.

طريقة الاستخدام

في شاشة «مقدمة» اسحب الطوب من الصينية إلى اللوح، ثم أزل التحديد عن «الدعامات» لترى إلى أي جهة يميل اللوح. فعّل «المسطرة» و«القوى على اللوح» لقراءة المسافات والقوى، ووازن اللوح بتغيير المواضع. في شاشة «المختبر» ضع جسمًا مجهولًا على جانب وأضف طوبًا أو أشخاصًا على الجانب الآخر حتى يتوازن اللوح، ثم احسب الكتلة المجهولة. وفي «اللعبة» اختر مستوى واضغط «تحقّق» بعد كل إجابة.

المعاملات القابلة للتغيير

• الشاشة مقدمة, المختبر, اللعبة
• إظهار القوة m·g للأجسام على اللوح
• إظهار مسطرة المسافات

أسئلة للاستكشاف

1. طفل كتلته 20 kg يجلس على بعد 1.5 m من نقطة الارتكاز، فأين يجلس شخص كتلته 30 kg ليتوازن اللوح؟
2. لماذا يستطيع جسم خفيف أن يوازن جسمًا أثقل منه على اللوح نفسه؟
3. كيف تستعمل مبدأ العزوم لإيجاد كتلة جسم مجهول على اللوح؟