풀리 시스템을 계산하는 방법

뉴턴의 운동 법칙을 적용하여 풀리 시스템의 힘과 작용을 계산할 수 있습니다. 두 번째 법칙은 힘과 가속으로 작용합니다. 세 번째 법칙은 힘의 방향과 장력이 중력의 균형을 맞추는 방법을 나타냅니다.

도르래는 견인력의 방향을 변경하기 위해 휠의 림을 따라 움직일 수있는 로프, 벨트 또는 체인이있는 곡선 형 볼록 림이있는 장착 된 회전 휠입니다. 자동차 엔진 및 엘리베이터와 같은 무거운 물체를 이동하는 데 필요한 노력을 수정하거나 줄입니다. 기본 풀리 시스템은 사람의 근육이나 모터와 같은 제어력이 다른 쪽 끝에서 당기는 동안 한쪽 끝에 물체가 연결되어 있습니다. Atwood 풀리 시스템에는 풀리 로프의 양쪽 끝이 물체에 연결되어 있습니다. 두 물체의 무게가 같으면 도르래가 움직이지 않습니다. 그러나 양쪽의 작은 잡아 당김은 한 방향 또는 다른 방향으로 움직입니다. 부하가 다른 경우 무거운 부하가 가속되고 가벼운 부하가 가속됩니다.

뉴턴의 두 번째 법칙, F (힘) = M (질량) x A (가속)는 풀리에 마찰이 없다고 가정하고 풀리의 질량을 무시합니다. 뉴턴의 세 번째 법칙은 모든 행동에 대해 동등하고 반대되는 반응이 있다는 것을 말합니다. 시스템의 F는 로프의 힘 또는 T (장력) + G (중력)가 하중. 기본 풀리 시스템에서 질량보다 큰 힘을 가하면 질량이 가속되어 F가 음수가됩니다. 질량이 가속되면 F는 양수입니다.

다음 방정식을 사용하여 로프의 장력을 계산합니다. T = M x A. 네 가지 예를 들어, 부착 된 질량이 9g 인 기본 풀리 시스템에서 2m / s²에서 위쪽으로 가속하는 T를 찾으려고하면 T = 9g x 2m / s² = 18gm / s² 또는 18N (뉴턴)입니다.

다음 방정식을 사용하여 기본 풀리 시스템에서 중력으로 인한 힘을 계산합니다. G = M x n (중력 가속도). 중력 가속도는 9.8m / s²와 같은 상수입니다. 질량 M = 9g이므로 G = 9g x 9.8m / s² = 88.2gm / s² 또는 88.2 뉴턴입니다.

방금 계산 한 장력과 중력을 원래 방정식에 삽입합니다. -F = T + G = 18N + 88.2N = 106.2N. 도르래 시스템의 물체가 위쪽으로 가속하기 때문에 힘은 음수입니다. 힘의 음수는 F = -106.2N이되도록 해로 이동합니다.

방정식 F (1) = T (1)-G (1) 및 F (2) = -T (2) + G (2)는 풀리에 마찰이나 질량이 없다고 가정합니다. 또한 질량 2가 질량 1보다 크다고 가정합니다. 그렇지 않으면 방정식을 바꿉니다.

계산기를 사용하여 풀리 시스템의 양쪽 장력을 계산하여 다음 방정식을 푸십시오. T (1) = M (1) x A (1) 및 T (2) = M (2) x A (2). 예를 들어, 첫 번째 물체의 질량은 3g이고 두 번째 물체의 질량은 6g이며 로프의 양쪽 측면은 6.6m / s²와 같은 동일한 가속도를 갖습니다. 이 경우 T (1) = 3g x 6.6m / s² = 19.8N이고 T (2) = 6g x 6.6m / s² = 39.6N입니다.

다음 방정식을 사용하여 기본 풀리 시스템에서 중력으로 인한 힘을 계산합니다. G (1) = M (1) x n 및 G (2) = M (2) x n. 중력 가속도 n은 9.8m / s²와 같은 상수입니다. 첫 번째 질량 M (1) = 3g이고 두 번째 질량 M (2) = 6g이면 G (1) = 3g x 9.8 m / s² = 29.4N이고 G (2) = 6g x 9.8 m / s² = 58.8 엔.

두 물체에 대해 이전에 계산 된 장력과 중력을 원래 방정식에 삽입합니다. 첫 번째 객체 F (1) = T (1)-G (1) = 19.8N-29.4N = -9.6N, 두 번째 객체 F (2) = -T (2) + G (2) = -39.6N + 58.8N = 19.2N. 두 번째 물체의 힘이 첫 번째 물체보다 크고 첫 번째 물체의 힘이 object is negative는 두 번째 개체가 이동하는 동안 첫 번째 개체가 위쪽으로 가속하고 있음을 나타냅니다. 아래쪽으로.

• 계산자
• 풀리 시스템에 사용 된 물체 또는 물체의 무게