Tartalom
A sztring feszültsége megegyezik a mindkét végén lévő erővel, amely Newton harmadik törvénye szerint egyenlő. Ha a kötél statikus, a feszültségszámítás viszonylag egyszerű. Ha a csapok erői nem egyenlőek, akkor a számítás bonyolultabb lesz.
irányok
-
Számítsuk ki a feszültséget egy csigán átnyúló kötélen, melynek csúcsai 10 N-os erőtömeget tartalmaznak (Newton (N) az erőegység SI-egysége). A vonal minden végének egyenletesen kell támogatnia a tömeget; ellenkező esetben a kötelet el kell kezdeni a nehezebb oldalra, és csak az egyensúly elérése után kell megállnia. Így mindegyik vég 5 N-ot tart. A kötélen az egyik vége 5 N-os erővel húzza a másik végét, a másik pedig 5 N-mal visszahúzza úgy, hogy 5 N-os feszültsége legyen.
-
Számítsuk ki a feszültséget egy sztringben, ha a két vég súlya nem egyenlő - 5 N és 3 N. Rajzolja meg a két testet érintő erőket mint vektorokat. A 3N test a 3N-ból lefelé erõsödik, és a T feszültség felfelé erõsödik. Megjegyezzük, hogy a testek felfelé irányuló feszültsége különbözik a lefelé irányuló erőtől, mivel csak akkor lenne, ha mindkét súly 5 N lenne. azt mutatja, hogy a feszültségnek 3 N-nál nagyobbnak kell lennie.
-
Állítsa az "F = m.a" képletet a 3 N testre, így "m.a = T - 3 N". Mivel m = 3 N / g, ahol a "g" az állandó gravitációs gyorsulás 9,8 m / s², az egyik testtömege (m) 0,306 kg. Hasonlóképpen az 5 N test egyenlete és tömege m.a = 5 N-T, m = 0,510 kg. Így a két egyenlet "0,306 kg x a = T - 3 N" és "0,510 kg x a = 5 N - T".
-
Ne feledje, hogy a (a) gyorsulás mindkét testre ugyanaz, mint a húrokra. Egyidejűleg felgyorsulnak az 5 N testoldallal. Mivel a "T" az egyik egyenletből kivonásra került, és hozzáadódik egy másikhoz, az "a" egyenlő a két egyenlet között. Így lehetséges az egyenletek kiküszöbölése és azok összekapcsolása, hogy (T-3N) / 0,306 kg = (5 N-T) / 0,510 kg mennyiséget kapjunk. Az oldat T = 3,75 N, amely 3 N és 5 N közötti, a 2. lépésben leírtak szerint.
tippek
- A fenti konfigurációban egy egyszerű képlet van a T-feszültségre (amelyet az Atwood gépnek nevezünk). Ha m1 és m2 két testtömeg, akkor "T = 2 g x m1 x m2 / (m1 + m2)". (Mint korábban, a "g" a gravitációs gyorsulás.