로프를 들어 올리거나 당기는 것은 하중의 질량 및 기타 요인에 의해 결정되는 힘인 장력을받습니다. 하중으로부터 중력의 힘과 로프에 작용하는 가속 및 기타 힘의 효과를 결정하여 계산합니다. 중력은 항상“아래”방향으로 작용하지만 다른 힘은 그렇지 않을 수 있습니다. 방향에 따라 로프의 전체 장력에 도달하기 위해 중력에 추가하거나 뺍니다. 물리학 자들은 힘을 측정하기 위해 뉴턴이라는 미터법 단위를 사용합니다. 100g의 무게를 매달고있는 로프의 장력은 대략 1 뉴턴입니다.
무게의 질량 (킬로그램)에 9.8을 곱합니다. 가속도는 중력으로 인한 초당 미터 제곱입니다. 그 결과 로프에 가해지는 대부분의 장력을 설명하는 뉴턴의 하향 힘이 발생합니다. 예를 들어, 무게가 200kg 인 피아노를 매달 기 위해 로프를 사용하는 경우 200kg에 9.8을 곱하면 로프에 가해지는 장력 인 18,600 뉴턴이됩니다.
로프로 물체를 들어 올리지 만 아직지면에서 올라가지 않은 경우지면에 남아있는 무게의 힘을 뺍니다. 로프가 물체를 들어 올리는 데 필요한 최대 장력을받지 않습니다. 예를 들어, 200kg의 피아노를 들기 위해 밧줄을 세게 당기지 만 움직이지 않았습니다. 피아노가 여전히지면에 500 뉴턴의 힘을가한다면 18,600 뉴턴의 전체 힘에서 빼십시오. 로프의 장력은 18,600-500 = 18,100 뉴턴이됩니다.
중량의 상향 가속도에 질량을 곱하고 중력으로 인한 장력에 더합니다. 예를 들어 전기 윈치를 사용하여 200kg의 피아노를 건물 5 층으로 들어 올립니다. 피아노는 초당 1 미터의 속도로 위쪽으로 가속됩니다. 초당 1 미터 제곱 곱하기 200kg은 200 뉴턴입니다. 피아노가 매달려 있지만 움직이지 않는다면, 장력은 단순히 중력의 힘인 18,600 뉴턴 일 것입니다. 피아노가 가속되면 피아노의 질량이 움직임에 저항하여 중력과 유사한 아래쪽 힘을 생성합니다. 원래 18,600에 200 뉴턴을 더하여 총 장력 인 18,800 뉴턴을 얻습니다.