Yksi yleiseksi paino- ja tasapaino-ongelmaksi muodostuu painon siirtäminen tai siirtäminen pisteestä toiseen tasapainopisteen tai painopisteen siirtämiseksi haluttuun paikkaan. Tämä voidaan havainnollistaa käyttämällä vipua, jossa on kolme painoa, ongelman selvittämiseksi.
Flight Literacy Recommendends
Rod Machadon Kuinka lentää lentokonetta -käsikirja – Opi minkä tahansa lentokoneen lentämisen perusasiat. Tee lentokoulutuksesta helpompaa, edullisempaa ja miellyttävämpää. Hallitse kaikki tarkastuslentokokeen manööverit. Opi lentämisen ”keppi ja peräsin” -filosofia. Estä lentokoneen sakkaaminen tai pyöriminen vahingossa. Laske lentokone nopeasti ja nautinnollisesti.
Ratkaisu kaavion avulla
Kuvassa 2-11 esitetyn vivun ollessa kuormitettuna se tasapainottuu pisteessä, joka on 72 tuuman päässä painon A massakeskipisteestä.
Painon B siirtämiseksi niin, että vipu tasapainottuu sen keskipisteen ympärillä, 50 tuuman päässä painon A painopisteestä, määritetään ensin painon B varsi, joka tuottaa momentin, joka saa aikaan sen, että kaikkien kolmen painon yhteenlaskettu momentti tämän halutun tasapainopisteen ympärillä on nolla. Painojen A ja C yhteenlaskettu momentti tämän uuden tasapainopisteen ympärillä on 5 000 lb-in, joten painon B momentin on oltava -5 000 lb-in, jotta vipu tasapainottuu.
Määritä painon B varsi jakamalla sen momentti, -5,000 lb-in, sen painolla 200 puntaa. Varsi on -25 tuumaa. Jotta vipu tasapainottuisi sen keskipisteessä, paino B on sijoitettava siten, että sen painopiste on 25 tuumaa vivun keskipisteestä vasemmalle.
Kuvasta 2-14 nähdään, että kuvassa 2-13 esitetyn painonsiirron ansiosta vipu tasapainottuu, koska momenttien summa on nolla.
Painon ja tasapainon perusyhtälö
Seuraavien kaavojen avulla voidaan määrittää etäisyys, jonka verran painoa on siirrettävä, jotta saadaan haluttu muutos painopisteen sijaintiin. Yhtälö voidaan myös järjestää uudelleen, jotta löydetään painon määrä, joka on siirrettävä painopisteen siirtämiseksi haluttuun paikkaan, jotta löydetään etäisyys, jonka painopiste siirtyy, kun tiettyä painomäärää siirretään, tai jotta löydetään kokonaispaino, jonka avulla painopisteen siirtäminen tietyllä painomäärällä sallisi painopisteen siirtämisen tietyllä etäisyydellä.
Ratkaisu kaavalla
Kuvan 2-11 mukainen ongelma voidaan ratkaista käyttämällä tämän perusyhtälön muunnelmia. Järjestetään ensin kaava uudelleen sen etäisyyden määrittämiseksi, jonka verran painoa B on siirrettävä:
Kuvassa 2-11 esitetyn vivun massakeskipiste oli 72 tuumaa mittapisteestä. Tämä painopiste voidaan siirtää vivun keskelle kuvan 2-13 mukaisesti siirtämällä painoa B. Jos 200-kiloista painoa B siirretään 55 tuumaa vasemmalle, painopiste siirtyy +72 tuumasta +50 tuumaan, mikä on 22 tuuman etäisyys.
Kun tiedetään etäisyys, jonka verran painoa on siirrettävä, painopisteen siirtämiseksi mihin tahansa paikkaan siirrettävän painon määrä voidaan määrittää perusyhtälön toisella järjestelyllä. Käytä seuraavaa kaavan järjestelyä määrittääksesi painon määrän, joka on siirrettävä asemasta 8 asemaan +25, jotta painopiste siirtyy asemasta +72 asemaan +50.
Jos 200-kiloinen paino B siirretään asemasta +80 asemaan +25, painopiste siirtyy asemasta +72 asemaan +50.
Tämän perusyhtälön kolmatta järjestelyä käytetään määrittämään, kuinka paljon painopiste siirtyy, kun tiettyä painomäärää siirretään tietyn matkan verran (kuten kuvassa 2-11 tehtiin). Seuraavaa kaavaa käytetään painopisteen siirtymisen määrittämiseen, kun 200-kiloista painoa B siirretään +80:sta +25:een.
Painon B siirtäminen +80:sta +25:een siirtää painopisteen 22 tuumaa sen alkuperäisestä sijainnista +72:sta uuteen sijaintiin +50:een, kuten kuvassa 2-13 nähdään.
Valmistellaksesi laskutoimituksia palaa alkuperäiseen kaava-aineistoon ja syötä sopivat numerot.
Yhtälö on tasapainossa.
Flight Literacy suosittelee
Rod Machadon yksityislentäjän käsikirjaa -Flight Literacy suosittelee Rod Machadon tuotteita, koska hän ottaa tavallisesti kuivan ja tylsän aiheen ja muuntaa sen hänelle ominaisella huumorilla, mikä auttaa pitämään sinut sitoutuneena ja säilyttämään tiedon pidempään. (katso kaikki Rod Machadon tuotteet).