荷物を持ち上げたり引っ張ったりするロープには、荷物の質量やその他の要因によって決まる張力がかかります。 荷重から重力に加えて、ロープに作用する加速度やその他の力の影響を決定することによって計算します。 重力は常に「下」方向に作用しますが、他の力は作用しない場合があります。 方向に応じて、重力に加算または減算して、ロープの総張力に到達します。 物理学者は、ニュートンと呼ばれるメートル法の単位を使用して力を測定します。 100グラムの重りを吊るすロープの張力は約1ニュートンです。
重量のキログラム単位の質量に9.8を掛けます。これは、重力によるメートル/秒の2乗で表した加速度です。 その結果、ニュートン単位で下向きの力が発生し、ロープの張力の大部分を占めます。 たとえば、ロープを使用して200 kgのピアノを吊り下げる場合、200 kgに9.8を掛けると、18,600ニュートンのロープの張力が得られます。
ロープでオブジェクトを持ち上げているが、まだ地面から上昇していない場合は、地面に残っている重量の力を引きます。 ロープは、物体を持ち上げるのに必要な完全な張力を受けていません。 たとえば、200 kgのピアノを持ち上げるためにロープを強く引っ張ったが、動かなかったとします。 それでもピアノが地面に500ニュートンの力を加える場合は、全力の18,600ニュートンからそれを引きます。 ロープの張力は18,600-500 = 18,100ニュートンになります。
おもりの上向きの加速度にその質量を掛けて、重力による張力に加えます。 たとえば、電動ウインチを使用して、200kgのピアノを建物の5階に持ち上げます。 ピアノは毎秒1メートルの速度で上向きに加速します。 1メートル/秒の2乗×200kgは200ニュートンです。 ピアノがぶら下がっていても動かない場合、張力は単に重力による力、18,600ニュートンになります。 ピアノが加速すると、ピアノの質量が動かなくなり、重力と同様に下向きの力が発生します。 元の18,600に200ニュートンを追加して、合計張力である18,800ニュートンを取得します。