Un problema comune di peso ed equilibrio comporta lo spostamento di peso da un punto ad un altro per spostare il punto di equilibrio o CG in una posizione desiderata. Questo può essere dimostrato usando una leva con tre pesi per risolvere il problema.
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Soluzione tramite grafico
Quando la leva viene caricata nella Figura 2-11, si bilancia in un punto a 72 pollici dal CG del peso A.
Per spostare il peso B in modo che la leva sia in equilibrio intorno al suo centro, a 50 pollici dal CG del peso A, determinare prima il braccio del peso B che produce un momento che causa il momento totale di tutti e tre i pesi intorno a questo punto di equilibrio desiderato per essere zero. Il momento combinato dei pesi A e C intorno a questo nuovo punto di equilibrio è di 5.000 lb-in, quindi il momento del peso B deve essere di -5.000 lb-in perché la leva sia in equilibrio.
Determinare il braccio del peso B dividendo il suo momento, -5.000 lb-in, per il suo peso di 200 libbre. Il braccio è di -25 pollici. Per bilanciare la leva al suo centro, il peso B deve essere posizionato in modo che il suo CG sia 25 pollici a sinistra del centro della leva.
La figura 2-14 indica che lo spostamento del peso raffigurato nella figura 2-13 permette alla leva di bilanciarsi in quanto la somma dei momenti è zero.
Equazione di base del peso e dell’equilibrio
Le seguenti formule possono essere usate per determinare la distanza che il peso deve essere spostato per ottenere un cambiamento desiderato nella posizione del CG. L’equazione può anche essere riorganizzata per trovare la quantità di peso necessaria per essere spostata per spostare il CG in una posizione desiderata, per trovare la distanza che il CG viene spostato quando una determinata quantità di peso viene spostata, o per trovare il peso totale che permetterebbe di spostare una determinata quantità di peso per spostare il CG di una data distanza.
Soluzione tramite formula
Il problema in Figura 2-11 può essere risolto utilizzando variazioni di questa equazione di base. Per prima cosa, riorganizzare la formula per determinare la distanza in cui il peso B deve essere spostato:
Il CG della leva nella Figura 2-11 era a 72 pollici dal dato. Questo CG può essere spostato al centro della leva come in Figura 2-13 spostando il peso B. Se il peso B da 200 libbre viene spostato di 55 pollici a sinistra, il CG si sposta da +72 pollici a +50 pollici, una distanza di 22 pollici.
Quando la distanza del peso da spostare è nota, la quantità di peso da spostare per spostare il CG in qualsiasi posizione può essere determinata da un’altra disposizione dell’equazione di base. Utilizzare la seguente disposizione della formula per determinare la quantità di peso che deve essere spostata dalla stazione 8 alla stazione +25, per spostare il CG dalla stazione +72 alla stazione +50.
Se il peso B da 200 libbre viene spostato dalla stazione +80 alla stazione +25, il CG si sposta dalla stazione +72 alla stazione +50.
Un terzo arrangiamento di questa equazione di base è usato per determinare la quantità che il CG è spostato quando una data quantità di peso è spostata per una distanza specificata (come è stato fatto nella Figura 2-11). La seguente formula è usata per determinare la quantità di spostamento del CG quando il peso B da 200 libbre viene spostato da +80 a +25.
Spostando il peso B da +80 a +25 si sposta il CG di 22 pollici dalla sua posizione originale a +72 alla sua nuova posizione a +50 come si vede nella Figura 2-13.
Per completare i calcoli, tornare alla formula originale e inserire i numeri appropriati.
L’equazione è bilanciata.
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