Hvordan beregne Newton i en trinse

Hvordan beregne Newton i en trinse


Du kan beregne spenning eller kraft av en linje eller streng i en talje system hvis du holder alle enhetene metrisk gjennom dine beregninger. Nærmere bestemt, hvis man holder alle enheter i meter, sekunder og kilo, så en beregning av spenningen i linjen vil være i newton.

Bruksanvisning

1 Tegn et skjema over en trinse oppsett, med en linje går over trinsen og to ulike masser som henger i hver ende. Ring massene m1 og m2, med m1> m2. Gravitasjonskreftene trekker ned på m1 og m2 er derfor M1G og M2G, hvor g = 9.80 meter per sekund squared.

2 Sett opp en ligning med å oppfatte de to vekter og streng som å flytte som en. De deler den samme hastighet og akselerasjon. De krefter som virker på det blir m1xg i en retning og m2xg i den andre. Derfor er den endelige ligningen F = ma = (m1 + m2) a = M1G - M2G, for m1> m2.

Den kraft F vil være i newton hvis massene er i kilo, og akselerasjonen er i meter per sekund kvadrat.

3 Dele inn med summen av massen for å få den akselerasjon. Med andre ord, en = (M1G - M2G) / (m1 + m2).

For eksempel, hvis m1 er 5 kilo (kg) og m2 er 3 kg, deretter en = (5x9.8-3x9.8) / (5 + 3) m / s ^ 2 = 2.45m / s ^ 2. Legg merke til at dette er betydelig tregere enn fritt fall akselerasjon (9.80m / s ^ 2), og derfor bedre til rette for nøyaktig lab måling.

4 Kreftene som virker på m1 er M1G nedover og spenning T oppover. m1 xa er lik summen av disse kreftene. Så m1 xa = M1G - T. Løs for T, som vil være i Newton hvis M1G og m1 xa er også.

Fortsetter med ovenstående eksempel, 5 kg x 2,45 m / s ^ 2 = 5 kg x 9,80 m / s ^ 2 - T. Så T = 36,75 newton.