Kā aprēķināt virves spriedzi

Virve, kas paceļ vai velk kravu, piedzīvo spriedzi, spēku, ko nosaka kravas masa un citi faktori. Jūs to aprēķināt, nosakot smaguma spēku no slodzes, kā arī visu paātrinājumu un citu uz virvi iedarbojošos spēku ietekmi. Lai gan gravitācija vienmēr darbojas virzienā uz leju, citi spēki to nedara; atkarībā no virziena jūs tos vai nu pievienojat, vai arī atņemat no smaguma, lai sasniegtu kopējo virves spriedzi. Fiziķi spēka mērīšanai izmanto metrisko vienību, ko sauc par ņūtonu; auklas spriegojums, kas aptur 100 gramu svaru, ir aptuveni 1 ņūtons.

Svaru masu kilogramos reiziniet ar 9,8, paātrinājumu metros sekundē kvadrātā smaguma dēļ. Rezultāts ir lejupvērsts spēks ņūtonos, kas veido lielāko auklas spriedzi. Piemēram, ja jūs izmantojat virvi, lai apturētu klavieres, kas sver 200 kg, reiziniet 200 kg ar 9,8, dodot 18 600 ņūtonu - virves spriedzi.

Atņemiet atlikušā svara spēku uz zemes, ja objektu ceļat ar virvi, bet tas vēl nav pacēlies no zemes; virve nav zem pilna spriedzes, kas nepieciešama objekta pacelšanai. Piemēram, jūs cieši pievelciet virvi, lai paceltu 200 kg smagas klavieres, taču tās nav izkustējušās. Ja klavieres uz zemes joprojām iedarbojas ar 500 ņūtoniem lielu spēku, atņemiet to no visa spēka, 18 600 ņūtoniem. Virves spriegojums kļūst 18 600 - 500 = 18 100 ņūtoni.

instagram story viewer

Reiziniet svara augšupejošo paātrinājumu ar tā masu un pievienojiet to gravitācijas dēļ spriedzei. Piemēram, jūs izmantojat elektrisko vinču, lai 200 kg smagas klavieres paceltu ēkas piektajā stāvā; klavieres paātrinās uz augšu ar ātrumu 1 metrs sekundē kvadrātā. Viens metrs sekundē kvadrātā 200 kg ir 200 ņūtoni. Ja klavieres karājas, bet nepārvietojas, spriedze būtu vienkārši spēks no gravitācijas, 18 600 ņūtoniem. Ja klavieres paātrinās uz augšu, klavieru masa pretojas kustībai, radot gravitācijai līdzīgu lejupejošu spēku. Pievienojiet 200 ņūtonus sākotnējiem 18 600, lai iegūtu 18 800 ņūtonus, kas ir kopējais spriegums.

Teachs.ru
  • Dalīties
instagram viewer