المحتوى
التوتر في السلسلة يساوي القوة في كلا الطرفين ، والتي ، وفقًا لقانون نيوتن الثالث ، يجب أن تكون متساوية. إذا كان الحبل ثابتًا ، يكون حساب التوتر بسيطًا نسبيًا. إذا كانت القوى الموجودة في النصائح غير متساوية ، يصبح الحساب أكثر تعقيدًا.
الاتجاهات
-
احسب التوتر في حبل ممتد على بكرة أن أطرافه تحمل وزن قوة يساوي 10 N (نيوتن (N) هو وحدة SI للقوة). يجب أن تدعم كل نهاية السطر الوزن بالتساوي. خلاف ذلك ، يجب أن يبدأ الحبل في التحرك إلى الجانب الأثقل وأن يتوقف فقط بعد الوصول إلى التوازن. وبالتالي ، فإن كل طرف يتمسك بـ 5 N. من خلال الحبل ، يسحب أحد الطرفين الطرف الآخر بقوة 5 N والآخر يسحبه إلى الخلف بـ 5 N ، بحيث يكون لديه توتر قدره 5 N.
-
احسب التوتر في السلسلة إذا كانت أوزان الطرفين غير متساوية - 5 N و 3 N. ارسم القوى المؤثرة على الهيئتين كنواقل. يتحرك الجسم 3N هبوطيًا من 3N وقوة تصاعدية من التوتر T. بنفس الطريقة ، يكون للجسم الآخر قوة هبوطية قدرها 5N وتوتر T صعوديًا. لاحظ أن التوتر التصاعدي في الأجسام يختلف عن القوة النزولية ، حيث سيكون ذلك فقط إذا كانت كلتا الأوزان 5 ن. نظرًا لأن وزنها 3 نانومتر ، يكون هناك قوة أقل على الحبل ، لذلك يجب أن تكون القوة أقل من 5 ن. حجة مشابهة يدل على أن الجهد يجب أن يكون أعلى من 3 ن.
-
عيّن الصيغة "F = m.a" على النص 3 N ، وترك "m.a = T - 3 N". نظرًا لأن m = 3 N / g ، حيث يمثل "g" تسارعًا ثابتًا للجاذبية يبلغ 9.8 m / s² ، فإن الكتلة لها (m) 0.306 كجم من الجسم المعني. وبالمثل ، فإن معادلة وكتلة الجسم 5 N هي m.a = 5 N - T ، مع m = 0.510 كجم. وبالتالي ، فإن المعادلتين هما "0.306 kg x a = T - 3 N" و "0.510 kg x a = 5 N - T".
-
لاحظ أن التسارع (أ) هو نفسه لكلتا الهيئتين وكذلك للأوتار. تتسارع في نفس الوقت إلى جانب الجسم 5 N. بما أن الحرف "T" قد تم طرحه من معادلة واحدة وإضافته إلى أخرى ، فإن "a" تساوي بين المعادلتين. وبالتالي ، يمكن القضاء على المعادلات والانضمام إليها للحصول على (T-3 N) / 0.306 كجم = (5 N -T) / 0.510 كجم. ينتج المحلول T = 3.75 N ، والذي يتراوح بين 3 N و 5 N ، كما هو مذكور في الخطوة 2.
نصائح
- هناك صيغة بسيطة لجهد T في التكوين أعلاه (والذي يسمى Atwood Machine). إذا كانت m1 و m2 كتلتين لجسدين ، فحينئذٍ "T = 2 g x m1 x m2 / (m1 + m2)". (كما كان من قبل ، "g" هو تسارع الجاذبية.