Jak vypočítat napětí v laně

Lano, které zvedá nebo táhne břemeno, podléhá napětí, síle určené hmotností břemene a dalším faktorům. Vypočítáte to tak, že určíte gravitační sílu ze zátěže plus účinek případných zrychlení a dalších sil působících na lano. I když gravitace vždy působí ve směru „dolů“, jiné síly nemusí; v závislosti na směru je buď přidáte, nebo odečtete od gravitace, abyste dosáhli celkového napětí na laně. Fyzici používají k měření síly metrickou jednotku zvanou newton; napětí na laně zavěšujícím 100 gramové závaží je zhruba 1 newton.

Vynásobte hmotnost hmotnosti v kilogramech o 9,8, zrychlení v metrech za sekundu na druhou díky gravitaci. Výsledkem je síla dolů v newtonech, která odpovídá za většinu napětí na laně. Například pokud použijete lano k zavěšení klavíru, který váží 200 kg, vynásobte 200 kg 9,8 a dejte 18 600 newtonů, napětí na laně.

Odečtěte sílu zbývající váhy na zemi, pokud zvedáte předmět lanem, ale ještě se nezvedl ze země; lano není pod plným napětím potřebným ke zvednutí předmětu. Například silně zatáhnete za lano, abyste zvedli 200 kg piano, ale nepohybovalo se to. Pokud klavír stále působí na zem silou 500 newtonů, odečtěte ji od plné síly 18 600 newtonů. Napětí na laně je 18 600 - 500 = 18 100 newtonů.

Znásobte vzestupné zrychlení hmotnosti jeho hmotou a přidejte ji k napětí v důsledku gravitace. Například pomocí elektrického navijáku zvednete 200 kg klavír do pátého patra budovy; piano zrychluje nahoru rychlostí 1 metr za sekundu na druhou. Jeden metr za sekundu na druhou krát 200 kg je 200 newtonů. Pokud by klavír visel, ale nehýbal se, napětí by bylo jednoduše silou gravitace, 18 600 newtonů. Pokud se klavír zrychlí, jeho hmota odolává pohybu a vytváří sílu dolů podobnou gravitaci. Přidejte 200 newtonů k původním 18 600 a získejte 18 800 newtonů, což je celkové napětí.

  • Podíl
instagram viewer