Calcolatore del principio dei momenti
Lasci in sospeso uno dei quattro valori e il calcolatore lo ricava: 10 N a 1 m da un lato bilanciano 20 N posti a 0,5 m dal perno dall'altro, con momenti di 10 N·m su entrambi i lati. Gratis nel suo browser.
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Esempio risolto
- Distanza (senso orario)
- 0,5
- Forza (senso antiorario)
- 10
- Distanza (senso antiorario)
- 1
- Calcola
- Force cw
- Forza (senso orario)
- 20
- Risolto per
- force_cw
- Valore sconosciuto
- 20
- Momento (senso orario)
- 10
Il principio dei momenti è la regola di equilibrio di rotazione che condividono la statica scolastica, i controlli di officina e il primo anno di ingegneria: rispetto a un perno scelto, il momento orario totale uguaglia il momento antiorario totale quando un corpo rigido non ha accelerazione angolare. Gli esercizi tipici di esame e laboratorio danno una forza e il suo braccio perpendicolare da ciascun lato di un'altalena, di una trave o di un metro a nastro, poi nascondono una forza o una distanza e chiedono di ripristinare l'equilibrio. Questo calcolatore prende quella forma a due contributi, tratta esattamente una delle quattro grandezze come incognita e restituisce il valore mancante insieme a entrambi i momenti laterali così Lei può mostrare l'uguaglianza. Un braccio nullo viene rifiutato perché una forza la cui linea d'azione passa per il perno non produce effetto di rotazione e farebbe dividere per zero l'equazione riordinata.
Cosa afferma il principio dei momenti e cosa restituisce questo calcolatore
Un momento rispetto a un perno è l'effetto di rotazione di una forza, pari al prodotto della magnitudine della forza per la distanza perpendicolare dal perno alla linea d'azione. I contributi orari tentano di ruotare il corpo in un verso; quelli antiorari, nell'altro. Il principio dei momenti, chiamato anche regola dei momenti in molti programmi della scuola secondaria, dice che l'equilibrio di rotazione intorno a un punto conveniente equivale alla somma algebrica di quei momenti pari a zero, ossia che il totale orario uguaglia il totale antiorario.
Il campo facoltativo precision controlla quante cifre decimali vengono esposte perché i test automatici restino stabili. Usi uno strumento dedicato di sforzo di leva, coppia netta o momento semplice quando la ricerca è un'altra, non questo principio nominato.
Dove si usa un risolutore del principio dei momenti, quanto costa e cosa non inventa
Gli studenti incontrano questa identità quando un manuale presenta perni e masse sospese, quando un laboratorio equilibra un metro a nastro, o quando un esame stampa tre numeri e chiede la quarta forza o distanza senza calcolo. I docenti possono preparare chiavi di correzione con valori modesti di braccio e carico invece di fidarsi di applicazioni opache che cambiano unità in silenzio o confondono massa e forza.
I controlli di progetto al primo ordine usano il bilancio forza per distanza quando sono noti solo tre dei quattro carichi e bracci di progetto, prima che fattori di sicurezza o peso proprio della trave entrino nel modello. In questa pagina il lavoro gira interamente nel Suo browser. Tenga entrambe le forze in un'unica unità di forza e entrambe le distanze in un'unica unità di lunghezza: newton con metri danno momenti in newton-metri, e qualsiasi altra coppia coerente resta coerente.
Il calcolatore non converte i sistemi di unità, non somma più di un contributo per lato e non sostituisce un pacchetto completo di statica. Lo associ ad ausili di sforzo di leva o di momento semplice quando la domanda è quelle altre ricerche.
Casi d'uso
Verifiche di compiti ed esami
Risolva la forza o il braccio mancante a partire da tre noti così gli studenti confrontano i fogli del principio dei momenti con un oracolo deterministico.
Dimostrazioni di laboratorio e altalena
Preveda la forza di equilibrio o la distanza dal perno prima di appendere pesi a un metro a nastro, a una leva d'aula o a una barra d'officina.
Domande frequenti
Quale formula usa il calcolatore del principio dei momenti?
Esattamente una delle quattro grandezze è ricavata dalle altre tre.
Che succede se un braccio di leva è zero?
Un braccio nullo non produce momento e dividerebbe per zero riordinando per una forza, quindi non è accettato.
Quali unità devo usare?
Qualsiasi coppia coerente: entrambe le forze nella stessa unità di forza e entrambe le distanze nella stessa unità di lunghezza. Con newton e metri i momenti sono in newton-metri. Il calcolatore non converte i sistemi di unità.
Quanto costa il calcolatore del principio dei momenti?
Lo strumento del browser è gratuito in questa pagina.
Quale valore posso calcolare?
Uno qualsiasi dei quattro: la forza oraria o la sua distanza, oppure la forza antioraria o la sua distanza. Lo lasci come incognita, indichi gli altri tre e otterrà anche i due momenti per mostrare che sono uguali.
Strumenti correlati
Per sviluppatori — accesso via API
Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.
Endpoint
Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.
Chiamala dal tuo stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/principle-of-moments \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"force_cw":20,"force_clockwise":1}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/principle-of-moments", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
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"force_clockwise": 1
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headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
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"force_cw": 20,
"force_clockwise": 1
},
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task_id = res.json()["task_id"]<?php
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"http" => [
"method" => "POST",
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"content" => '{"force_cw":20,"force_clockwise":1}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"force_cw":20,"force_clockwise":1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/principle-of-moments", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Esempio di richiesta
{
"force_cw": 20,
"force_clockwise": 1
}Esempio di risposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "mech.principle_of_moments",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.
Prezzi
Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.
Limiti
max_abs | 1000000000000000 |
Errori
| HTTP | Codice | Significato |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Chiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Credito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività. |
404 | unknown_type | Tipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta. |
429 | rate_limited | Troppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo. |
Note tecniche
La stessa aritmetica in forma chiusa gira gratis nel browser e come voce API prepagata a $0.002 per chiamata riuscita, senza rete, campionamento né orologio.
Cosa afferma il principio dei momenti e cosa restituisce questo calcolatore
Questa pagina modellizza la coppia standard d'aula: una forza oraria force_cw agente al braccio distance_cw e una forza antioraria force_acw agente al braccio distance_acw. L'equilibrio richiede allora che force_cw per distance_cw uguagli force_acw per distance_acw. Lei indica l'incognita con solve_for, oppure omette semplicemente quel campo, e il motore riordina l'identità del prodotto per colmare il vuoto. La risposta ripete le quattro grandezze con l'incognita completata, segnala solved_for e unknown_value per la visualizzazione, restituisce moment_cw e moment_acw così entrambi i lati del bilancio restano visibili, e imposta balanced a vero quando il controllo in virgola mobile concorda. Non c'è un modello di trave a più carichi, né una coppia d'attrito, né un peso proprio distribuito: o la forma chiusa si valuta nell'intervallo ammesso oppure la richiesta fallisce con invalid_input.
Come si leggono le quattro grandezze, come si sceglie l'incognita e perché un braccio nullo fallisce
Esattamente tre di quei quattro valori devono essere noti. Quando l'incognita è una distanza, anche la forza dello stesso lato deve essere non nulla altrimenti la divisione è indefinita. Si accettano stringhe numeriche in notazione decimale o scientifica ordinaria; stringhe vuote, NaN e Infinity no. L'aritmetica è un prodotto del lato noto diviso per il fattore restante del lato dell'incognita, poi un arrotondamento stabile con lo zero negativo collassato. Invii un JSON con la forza oraria come force_cw, il braccio perpendicolare orario come distance_cw, la forza antioraria come force_acw e il braccio antiorario come distance_acw. Si accettano alias perché fogli di calcolo e moduli tipizzati riutilizzino lo stesso contratto: force_clockwise, F_cw, fcw e clockwise_force per il carico orario; distance_clockwise, d_cw, arm_cw, lever_arm_cw e clockwise_distance per il suo braccio; force_anticlockwise, force_ccw, F_acw, facw, anticlockwise_force e counterclockwise_force per il carico opposto; distance_anticlockwise, distance_ccw, d_acw, arm_acw, lever_arm_acw e anticlockwise_distance per il suo braccio. Lei omette l'incognita così il motore deduce l'unico campo vuoto, oppure imposta solve_for — alias unknown, find e for — a force_cw, distance_cw, force_acw o distance_acw e fornisce gli altri tre. Un braccio noto deve essere finito e non nullo: un distance_cw o distance_acw zero o numericamente zero fallisce con invalid_input e un messaggio che nomina il campo, perché un braccio nullo rende F per d inutile per risolvere una forza per divisione. Il campo facoltativo precision, con alias decimals e dp, sceglie i decimali da zero a quindici e vale dieci per impostazione predefinita.
Dove si usa un risolutore del principio dei momenti, quanto costa e cosa non inventa
Gli strumenti di prodotto e istruzione usano l'endpoint quando un allievo digita tre noti e l'interfaccia deve mostrare la forza o il braccio mancante insieme a entrambi i momenti laterali. Tramite l'API ogni consultazione riuscita è una voce fatturabile a $0.002; la validazione fallita non viene addebitata; nulla viene memorizzato dopo il ritorno della risposta.
Casi di integrazione
Fixture di test deterministiche
Generi coppie riproducibili di unknown_value e momenti laterali per test unitari, software di tutoraggio e asserzioni di integrazione continua.
Domande tecniche
Come scelgo quale grandezza è l'incognita?
Ometta esattamente uno tra force_cw, distance_cw, force_acw o distance_acw, oppure imposti solve_for su quel nome di campo e fornisca gli altri tre valori noti.