Jednoduchá dynamická rovnováha se týká fyzického systému pohybujícího se konstantní rovnoměrnou rychlostí, kde čistá síla a točivý moment působící na systém budou nulové.
V našem každodenním životě se setkáváme s mnoha systémy pohybujícími se konstantní rychlostí. Takové příklady dynamické rovnováhy jsou uvedeny níže.
- Rotace Země
- Kapky deště
- Nealkoholické nápoje
- Neustále rotující ventilátor
- Umyvadlo na vodu
- Letadlo
- Váha rovnováhy
- Vozidla pohybující se v provozu
- Místnost plná statického vzduchu
- Naplnění vody do kbelíku s otvorem
- Z letadla vyskočil potápěč
- Otáčení druhé ručičky hodin
- Bowlingová koule
- Kokos padající ze stromu
- Stavba mostů a budov
Podrobné vysvětlení příkladů dynamické rovnováhy
Libovolný fyzikální systém, který má dynamickou rovnováhu, bude lineární zrychlení a úhlové zrychlení takové, že celková síla působící na systém bude nulová, v souladu s druhým Newtonovým pohybovým zákonem. The podrobné vysvětlení výše uvedená dynamická rovnováha je uvedena v této části.
Rotace Země
Země se otáčí kolem své osy a také se točí kolem Slunce konstantní rychlostí, takže rotace Země je považována za systém dynamické rovnováhy. Pokud rotační rychlost Země není konstantní, pak by koncept 24 hodin za den a 365 dní za rok byl v rozporu.
Kapky deště
Dešťová kapka dopadá na zem z mraku určitou rychlostí. Rychlost dešťové kapky se zvyšuje při dosažení Země pouze kvůli zrychlení způsobenému gravitací. Každá kapka deště se pohybuje stejnou rychlostí. Kvůli odpor vzduchu a tření, zvýšení rychlosti dešťové kapky je vyváženo pro dosažení konstantní rychlosti. Takže dešťová kapka dosáhne rovnovážného stavu. Dešťové kapky jsou tedy považovány za jednu z příklady dynamické rovnováhy.
Nealkoholické nápoje
Pokud otevřete libovolnou chlazenou láhev s nealkoholickým nápojem, jako je coco-cola, nápoj se zvedne a vydá nějaké syčení. Nealkoholické nápoje se totiž skládají z oxidu uhličitého ve vodné i plynné formě. Před otevřením láhve se plynný oxid uhličitý a vodný oxid uhličitý vyrovnají dynamická rovnováha. Jakmile se uzávěr láhve otevřel, plynný oxid uhličitý se rozpustil v kapalném oxidu uhličitém a s bublinkami se vylil z láhve.
Přečtěte si více o statická rovnováha
Neustále rotující ventilátor
Ventilátor rotující konstantní rychlostí je jedním z vynikajících příkladů dynamické rovnováhy. Když se ventilátor otáčí konstantní rychlostí, úhlové zrychlení a točivý moment působící na ventilátor jsou anulovány, čímž jsou vyváženy dynamickou rovnováhou.
Přečtěte si více o srovnání mezi Dynamická rovnováha vs statická rovnováha
Umyvadlo na vodu
Dynamická rovnováha v některých soutěžích je také definována tak, že množství látky vstupující do systému se musí rovnat množství látky opouštějící systém. Jedním z takových příkladů dynamické rovnováhy je jímka na vodu. Když jednoduše otevřete kohoutek, voda vyteče a odchází odtokem. Množství vody vytékající z baterie a množství vytékající vody je stejné a je úměrné výšce vody stojící na dřezu. Voda stojí ve dřezu, dokud se množství vody vstupující do vody nerovná množství odtékajícím odtokem. Tato situace se zdá být statická, ale je dynamická rovnováha.
Letadlo
Letadlo letící na obloze je nejlepším příkladem dynamické rovnováhy. Čtyři síly vyvažují úspěšné létání letadel; první je vztlak působící ve směru vzhůru roviny a gravitační síla působící směrem dolů, tah působící jako dopředná síla a odpor vzduchu působí jako zpětná síla. Tyto čtyři síly se vzájemně vyrovnávají, aby nastavily podmínku rovnováhy. Protože je letadlo neustále v pohybu, rovnováha je dynamická.
Přečtěte si více o Dynamická rovnováha
Váha rovnováhy
K vážení věcí používáme balanční váhu. Tato bilanční váha funguje pouze v rovnovážných podmínkách. Pokud položíte předmět na jednu z plošin váhy a pro správné vážení potřebujete stejné množství materiálu položit na jinou plošinu váhy. Když se hmotnosti na obou platformách vyrovnají, váha dosáhne hodnoty dynamická rovnováha.
Vozidla pohybující se v provozu.
Pokud jste někdy uvízli v provozu, cítili byste to dynamická rovnováha. Vozidla v provozu se obvykle pohybují konstantní rychlostí. Pokud je provoz na mostě nebo nadjezdu, bude počet vozidel vjíždějících na most a vjíždějících na most stejný. Vozidla v provozu jsou tak v dynamické rovnováze.
Přečtěte si více o Dynamická rovnováha systému
Místnost plná statického vzduchu
Statický vzduch je jeden z nejlepších příklady dynamické rovnováhy. Statický vzduch způsobuje, že se každá částice ve vzduchu pohybuje konstantní rychlostí; celá místnost tak bude v dynamické rovnováze, protože v místnosti nedochází k žádnému toku. Místnost bude v dynamické rovnováze s ohledem na pohyb částic.
Přečtěte si více o Příklady dynamické rovnováhy
Naplnění vody do kbelíku s otvorem
Pokud se pokusíte naplnit vodu do kbelíku s otvorem, kbelík bude v dynamické rovnováze. Jak budete napouštět vodu, bude vytékat z kbelíku otvorem.
Z letadla vyskočil potápěč.
Pokud řidič padáku právě vyskočil z letadla, bude zrychlen vlivem gravitace. Tyto dvě síly ovlivňují potápěče; gravitační síla způsobuje, že potápěč zrychluje směrem dolů, zatímco vzdušný most nutí potápěče pohybovat se nahoru. Potápěč tak dosáhne konstantní rychlosti a nastaví tak příklady dynamické rovnováhy.
Otáčení druhé ručičky hodin
Druhá ručička hodin se nepřetržitě otáčí. Nepřetržité otáčení druhých jehel je nejlepším příkladem dynamické rovnováhy, protože druhá jehla se pohybuje konstantně úhlová rychlost; tedy točivý moment a úhlové zrychlení bude nula.
Bowlingová koule
Bowlingová koule je hra, kdy se koule koulí po rampě, která zasáhne kolík. Pohyb kuliček je příkladem dynamické rovnováhy, protože rampa je bez tření, takže koule dosáhne konstantní rychlost takže při vynulování zrychlení bude čistá síla nulová.
Kokos padající ze stromu
Když kokos spadne ze stromu, rychlost kokosu je způsobena gravitací. Když kokos právě začne padat, kokos bude v dynamické rovnováze. Kokos dosáhne dynamické rovnováhy, protože dvě síly ovlivňují kokos při pádu. Síla směrem nahoru vyrovnává sílu směřující dolů, aby se dosáhlo rovnovážných podmínek na nulovou čistou sílu.
Stavba mostů a budov
Konstrukce halových budov a mostů jsou nejlepší dynamická rovnováha Příklady protože inženýři využívají podmínky dynamické rovnováhy ve stavebnictví. Při stavbě musí být všechny síly vyváženy, aby se udržela stavba. Konstrukce budovy je vyvážena vůči působící síle; tak je uplatňována dynamická rovnováha.
Přečtěte si více o 7 Zajímavý systém v příkladech rovnováhy.
Také čtení:
- Proč vidíme záblesk modré nebo zelené těsně před západem slunce
- Monochromatická aberace
- Jak vypočítat kinetické tření
- Podélné vs příčné
- Formace definice galaxie 5 zajímavých faktů
- Astronomický dalekohled
- Proč mají hlubokomořští tvorové často bioluminiscenční části
- Co jsou bioluminiscenční organismy
- Proč je statické tření větší než kinetické
- Newtonovské reflektory
Jsem Keerthi K Murthy, absolvoval jsem postgraduální studium fyziky se specializací v oblasti fyziky pevných látek. Fyziku jsem vždy považoval za základní předmět, který souvisí s naším každodenním životem. Jako student přírodních věd mě baví objevovat nové věci ve fyzice. Jako spisovatel je mým cílem oslovit čtenáře zjednodušeným způsobem prostřednictvím mých článků.
Ahoj kolego čtenáři,
Jsme malý tým v Techiescience, tvrdě pracujeme mezi velkými hráči. Pokud se vám líbí, co vidíte, sdílejte náš obsah na sociálních sítích. Vaše podpora znamená velký rozdíl. Děkuji!