Hvordan beregne Tension

Spenning er den kraft som en linje eller streng utøver på en last. Av Newtons tredje lov av bevegelse, er det også den kraft som lasten utøver på linje. Hovedstrategien til slike problemer er ofte å se på likene i isolasjon fra de andre og vurdere alle kreftene som virker på den.

Bruksanvisning

1 Tegn et oppsett der en trinse strekker seg fra kanten av et bord. En linje forheng over trinse, med en hengende vekt på 5 Newton på den ene ende og en 3-Newton vekt sitter på bordet i den andre enden av linjen. En Newton er SI-enhet for kraft. Anta at skivene har en høyde slik at linje til legemet på bordet er vertikal. Anta videre at legemet på bordet hviler på en bane av ruller (for eksempel sugerør), slik at friksjonskoeffisienten mellom de to er ubetydelig, slik at man kan konsentrere seg bare på spenningen.

2 Undersøk styrker på hengende vekt separat. Tyngdekraften trekker det ned med en kraft på 5 Newton (N), og er lik kroppens masse ganger tyngdeakselerasjonen konstant, 9.80 meter per sekund-squared (m / s ^ 2). Men blokken på bordet bremser gravitasjonsakselerasjonen, via spenningen i linjen. Betegne denne spenningen med bokstaven T.
Så den totale kraften akselererer kroppens lik F = ma = mg-T, der du trekker T fordi det er mindre enn mg og du vil akselerasjonen en å være positiv, for enkelhet. Masse m er bare kroppens vekt dividert med g, med andre ord 5N / 9.8m / s ^ 2 = 0.510kg. Så ligningen blir 0.510xa = 5N-T.

3 Kroppen på bordet bare blir trukket av spenning T. Så ma = T. Massen m er 3 / 9,8 = 0.306kg. Så 0.306a = T. Du har nå to ligninger i to ukjente.

4 Løse for akselerasjon et i begge ligninger, siden de to legemer og strengen akselerere sammen, i samme takt. Så T / 0,306 = a = (5N-T) /0.510. Så du kan eliminere akselerasjon a, som gir deg T / 0,306 = (5N-T) /0.510.

5 Løs for spenning T, ved hjelp av enkel aritmetikk. I eksempelet ovenfor, er resultatet T = 1.88N.