Comprensione dei concetti
* Equilibrio: Quando un altalena è bilanciato, è in uno stato di equilibrio. Ciò significa che le forze che agiscono su di esso sono bilanciate e non c'è forza netta che lo fa ruotare.
* Coppia: La coppia è una forza di torsione che causa la rotazione. Dipende dalla forza applicata e dalla distanza dal punto di perno (fulcrum).
* Tocche di bilanciamento: Affinché un altalena sia bilanciato, la coppia in senso orario deve essere uguale alla coppia in senso antiorario.
Calcoli
1. Supponi uguali pesi: Supponiamo che l'altalena abbia uguali pesi su entrambi i lati (per semplicità). Ciò significa che il peso su ciascun lato esercita una forza verso il basso.
2. Centro di gravità: Il centro di gravità di un altalena simmetrica è al suo punto medio (3 metri da ciascuna estremità).
3. Calcolo della coppia:
* Coppia in senso orario: Il peso su un lato dell'altalena crea una coppia in senso orario. Diciamo che il peso è "W" e la distanza dal fulcro è di 3 metri. La coppia in senso orario è W * 3.
* Coppia in senso antiorario: Il peso dall'altra parte crea una coppia in senso antiorario, che è anche W * 3.
4. Tocche bilanciate: Affinché il calzolaio sia bilanciato, queste coppie devono essere uguali:
* W * 3 =w * 3
5. Forza dal fulcrum: Il fulcro fornisce una forza verso l'alto per contrastare le forze verso il basso dei pesi. Poiché l'altezza è bilanciata, la forza verso l'alto dal fulcro deve essere uguale alla somma delle forze verso il basso:
* Forza verso l'alto =w + w =2w
Conclusione
La forza verso l'alto fornita dal terreno sul fulcro di un altalena equilibrata è pari al doppio del peso su ciascun lato dell'altalena.
Nota importante: Ciò presuppone che il calzolaio stesso abbia un peso trascurabile. Se il coglione ha un peso significativo, il calcolo diventa più complesso.