Kako izračunati napetost v vrvi

Vrv, ki dviguje ali vleče tovor, je podvržena napetosti, sili, določeni z maso tovora in drugimi dejavniki. Izračunate ga tako, da določite gravitacijsko silo iz bremena in učinek pospeškov in drugih sil, ki delujejo na vrv. Čeprav gravitacija vedno deluje v smeri navzdol, druge sile morda ne; glede na smer jih dodate ali odštejete od gravitacije, da dosežete skupno napetost vrvi. Fiziki za merjenje sile uporabljajo metrično enoto, imenovano newton; napetost vrvi, ki obesi 100-gramsko utež, je približno 1 newton.

Maso teže v kilogramih pomnožimo z 9,8, pospešek v metrih na sekundo na kvadrat zaradi gravitacije. Rezultat je sila navzdol v newtonih, ki predstavlja večino napetosti na vrvi. Če na primer z vrvjo obesite klavir, ki tehta 200 kg, pomnožite 200 kg z 9,8 in tako dobite 18.600 njutnov napetosti na vrvi.

Odštejte silo preostale teže na tleh, če objekt dvigujete z vrvjo, ki pa se še ni dvignila s tal; vrv ni pod napetostjo, ki je potrebna za dvig predmeta. Na primer močno povlečete vrv, da dvignete 200-kilogramski klavir, vendar se ni premaknil. Če klavir še vedno sili 500 njutnov na tla, ga odštejte od celotne sile, 18.600 njutnov. Napetost na vrvi postane 18.600 - 500 = 18.100 njutnov.

instagram story viewer

Pomnožite pospešek uteži navzgor z njeno maso in jo dodajte napetosti zaradi gravitacije. Na primer z električnim vitlom dvignete 200-kilogramski klavir v peto nadstropje stavbe; klavir pospešuje navzgor s hitrostjo 1 meter na sekundo na kvadrat. En meter na sekundo na kvadrat, pomnožen z 200 kg, je 200 njutnov. Če bi klavir visel, vendar se ne bi premikal, bi bila napetost zgolj sila gravitacije, 18.600 njutnov. Če klavir pospeši, se masa klavirja upira premikanju, kar ustvarja silo navzdol, podobno gravitaciji. Prvotnim 18.600 dodajte 200 njutnov, da dobite 18.800 njutnov, kar je skupna napetost.

Teachs.ru
  • Deliti
instagram viewer