Как да изчислим напрежението в въже

Въжето, което повдига или дърпа товар, претърпява напрежение, сила, определена от масата на товара и други фактори. Изчислявате го, като определяте силата на тежестта от товара, плюс ефекта от всякакви ускорения и други сили, действащи върху въжето. Въпреки че гравитацията винаги действа в посока „надолу“, други сили може да не действат; в зависимост от посоката или ги добавяте към, или ги изваждате от гравитацията, за да стигнете до общото напрежение на въжето. Физиците използват метрична единица, наречена нютон, за измерване на силата; напрежението на въже, окачващо 100-грамово тегло, е приблизително 1 нютон.

Умножете масата на теглото в килограми по 9,8, ускорението в метри в секунда на квадрат поради гравитацията. Резултатът е низходяща сила в нютони, която представлява по-голямата част от напрежението на въжето. Например, ако използвате въже, за да окачите пиано с тегло 200 кг, умножете 200 кг по 9,8, давайки 18 600 нютона, напрежението на въжето.

Извадете силата на останалото тегло върху земята, ако повдигате обекта с въжето, но то все още не се е повдигнало от земята; въжето не е под пълното напрежение, необходимо за повдигане на предмета. Например, дърпате силно въже, за да вдигнете 200-килограмово пиано, но то не се е движило. Ако пианото все още упражнява сила от 500 нютона върху земята, извадете го от пълната сила, 18 600 нютона. Напрежението на въжето става 18 600 - 500 = 18 100 нютона.

instagram story viewer

Умножете ускорението нагоре на тежестта по неговата маса и го добавете към напрежението поради гравитацията. Например използвате електрическа лебедка, за да вдигнете 200-килограмово пиано до петия етаж на сграда; пианото ускорява нагоре със скорост 1 метър в секунда на квадрат. Един метър в секунда на квадрат по 200 кг е 200 нютона. Ако пианото висеше, но не се движеше, напрежението щеше да бъде просто силата от гравитацията, 18 600 нютона. Ако пианото се ускори, масата на пианото се противопоставя на движение, създавайки сила надолу, подобна на гравитацията. Добавете 200 нютона към първоначалните 18 600, за да получите 18 800 нютона, което е общото напрежение.

Teachs.ru
  • Дял
instagram viewer