Jak obliczyć napięcie liny?

Podnoszenie liny lub ciągnięcie ładunku podlega naprężeniu, sile określonej przez masę ładunku i inne czynniki. Obliczasz to, określając siłę grawitacji z obciążenia oraz wpływ wszelkich przyspieszeń i innych sił działających na linę. Chociaż grawitacja zawsze działa w kierunku „w dół”, inne siły mogą nie; w zależności od kierunku dodajesz je lub odejmujesz od grawitacji, aby uzyskać całkowite napięcie liny. Fizycy do pomiaru siły używają jednostki metrycznej zwanej niutonem; naprężenie liny zawieszającej 100-gramowy ciężar wynosi w przybliżeniu 1 niuton.

Pomnóż masę ciężarka w kilogramach przez 9,8, przyspieszenie w metrach na sekundę do kwadratu spowodowane grawitacją. Rezultatem jest siła skierowana w dół w niutonach, która odpowiada za większość naprężeń liny. Na przykład, jeśli użyjesz liny do zawieszenia pianina ważącego 200 kg, pomnóż 200 kg przez 9,8, co daje 18600 niutonów, czyli naprężenie liny.

Odejmij siłę pozostałego ciężaru na ziemi, jeśli podnosisz przedmiot za pomocą liny, ale jeszcze nie podniósł się z ziemi; lina nie jest pod pełnym napięciem potrzebnym do podniesienia przedmiotu. Na przykład, ciągniesz mocno linę, aby podnieść 200-kilogramowe pianino, ale ono się nie ruszało. Jeśli fortepian nadal wywiera na podłoże siłę 500 niutonów, odejmij ją od pełnej siły 18 600 niutonów. Napięcie liny wynosi 18600 - 500 = 18100 niutonów.

instagram story viewer

Pomnóż przyspieszenie ciężarka w górę przez jego masę i dodaj je do naprężenia wywołanego grawitacją. Na przykład, używasz wyciągarki elektrycznej, aby podnieść 200-kilogramowe pianino na piąte piętro budynku; fortepian przyspiesza w górę z szybkością 1 metra na sekundę do kwadratu. Jeden metr na sekundę do kwadratu razy 200 kg to 200 niutonów. Gdyby fortepian wisiał, ale się nie poruszał, napięcie byłoby po prostu siłą grawitacji, 18 600 niutonów. Jeśli fortepian przyspiesza, masa fortepianu opiera się ruchowi, tworząc w dół siłę podobną do grawitacji. Dodaj 200 niutonów do pierwotnych 18600, aby uzyskać 18800 niutonów, co jest całkowitym napięciem.

Teachs.ru
  • Dzielić
instagram viewer