Физика система ременица

Бунари, лифтови, градилишта, машине за вежбање и генератори на погон каиша су све примене које користе ременице као основну функцију машина.

Лифт користи противтег са ременицама како би обезбедио систем подизања за тешке предмете. Ременски генератори се користе за обезбеђивање резервне енергије модерним апликацијама као што је фабрика за производњу. Војне базе користе генераторе на погон ременом како би снабдевале станицу струјом у случају сукоба.

Војска користи генераторе за напајање војних база када нема спољног напајања. Примена генератора на ремен је огромна. Колотури се такође користе за подизање гломазних предмета у грађевинарству, као што је људско биће које чисти прозоре на врло високој згради или чак подиже врло тешке предмете који се користе у грађевинарству.

Генератори ремена се напајају са две различите ременице које се крећу са две различите брзине обртаја у минути, што значи колико ротација ременица може да заврши у минути.

Разлог зашто се ременице ротирају са два различита броја обртаја у минуту је тај што утиче на период или време које је потребно ременицама да заврше једно окретање или циклус. Период и фреквенција имају обрнут однос, што значи да период утиче на фреквенцију, а фреквенција на период.

Фреквенција је основни концепт који треба разумети приликом напајања одређених апликација, а фреквенција се мери у херцима. Алтернатори су такође још један облик генератора на погон на ременицу који се користи за пуњење батерија у возилима која се данас возе.

Многе врсте генератора користе наизменичну, а неке једносмерну струју. Први генератор једносмерне струје направио је Мицхаел Фарадаи који је показао да су и електрицитет и магнетизам јединствена сила која се назива електромагнетна сила.

Системи ременица се користе у механичким проблемима у физици. Најбољи начин за решавање проблема ременице у механици је коришћење Њутновог другог закона кретања и разумевање Њутновог трећег и првог закона кретања.

Њутнов други закон каже:

Где,Фје за нето силу, која је векторски збир свих сила које делују на предмет. м је маса предмета, што је скаларна величина, што значи да маса има само величину. Убрзање даје Њутновом другом закону својство вектора.

У датим примерима проблема са системом ременица биће потребно познавање алгебарске замене.

Најједноставнији систем ременица за решавање је примарниАтвоодова машинакористећи алгебарску супституцију. Системи ременица су обично системи са сталним убрзањем. Атвоод-ова машина је систем једноструке ременице са два тега причвршћена са по једном тежином на свакој страни ременице. Проблеми у вези са Атвоодовом машином састоје се од две тежине једнаке масе и две тежине неједнаке масе.

​Ако се Атвоод-ова машина састоји од једне тежине од 50 килограма лево од ременице и од 100 кг тежине десно од ременице, колика је брзина система?​

За почетак нацртајте слободни дијаграм тела свих сила које делују на систем, укључујући напетост.

​Предмет десно од ременице​

Тамо где је Т затезање, а г убрзање услед гравитације.

​Предмет лево од ременице​

Ако се напетост повлачи у позитивном смеру, према томе је напетост позитивна, у смеру казаљке на сату (иде са) у односу на ротацију у смеру казаљке на сату. Ако тег вуче према доле у ​​негативном смеру, према томе је утег негативан, супротно смеру казаљке на сату (супротно) у односу на ротацију у смеру казаљке на сату.

Стога примењујући други Њутнов закон кретања:

Напетост је позитивна, В или м₂г је негативан на следећи начин

Решите напетост.

Заменити у једначину првог предмета.

Прикључите 50 килограма за другу масу и 100 кг за прву масу

Ако је систем ременице ослобођен одмора са две неједнаке масе и графиран је на графикону брзине у односу на време, произвела би линеарни модел, што значи да не би формирала параболичну криву већ дијагоналну праву линију која почиње од порекло.

Нагиб овог графикона произвео би убрзање. Ако би се систем графирао на графу положаја у односу на време, он би произвео параболичну криву која почиње од исходишта ако би се реализовао из мировања. Нагиб графикона овог система произвео би брзину, што значи да брзина варира током кретања система ременице.

А.систем ременице са трењемје систем који комуницира са неком површином која има отпор успоравајући систем ременице услед сила трења. У овом случају површина стола је облик отпора који у интеракцији са системом ременице успорава систем.

Следећи пример проблема је систем ременице са силама трења које делују на систем. Сила трења у овом случају је површина стола у интеракцији са дрвеним блоком.

​Блок од 50 кг лежи на столу са коефицијентом трења између блока и стола од 0,3 на левој страни ременице. Други блок виси на десној страни ременице и има масу од 100 кг. Које је убрзање система?​

Да би се решио овај проблем, морају се применити Њутнов трећи и други закон кретања.

Почните цртањем бесплатног дијаграма тела.

Третирајте овај проблем као једнодимензионални, а не дводимензионални.

Сила трења повући ће лево од предмета један супротан покрет. Сила гравитације повући ће се директно надоле, а нормална сила повући ће се у супротном смеру од силе гравитације једнаке величине. Напетост ће се повући удесно у смеру ременице у смеру казаљке на сату.

Објекат два, који је висећа маса десно од ременице, имаће напетост која се повлачи у смеру супротном од кретања казаљке на сату и сила гравитације која се вуче надоле у ​​смеру казаљке на сату.

Ако се сила супротстави покрету, она ће бити негативна, а ако сила иде са кретањем, биће позитивна.

Затим започните с израчунавањем векторског збира свих сила које делују на први предмет који лежи на столу.

Нормална сила и сила гравитације се поништавају према трећем Њутновом закону кретања.

Где Ф._к је сила кинетичког трења, што значи предмете у покрету и у_к је коефицијент трења и Фн је нормална сила која иде окомито на површину на којој се објект одмара.

Нормална сила ће по величини бити једнака сили гравитације, па, према томе,

Где Ф._н је нормална сила и м маса и г убрзање услед гравитације.

Примените други Њутнов закон кретања за објекат један лево од ременице.

Трење се супротставља напрезању кретања које иде са покретом, па, према томе,

Даље, пронађите векторски збир свих сила које делују на објекат два, а то је само сила од гравитација која вуче директно надоле кретањем и напетошћу супротстављајући се кретању у смеру супротном од кретања казаљке на сату правац.

Дакле,

Решити напетост првом извођењем једначине.

Замените једначину затезања у другу једначину па, према томе,

Затим решите за убрзање.

Додати вредности.

Системи ременица користе се у свакодневном животу, било где, од генератора до подизања тешких предмета. Што је најважније, ременице подучавају основе механике, што је од виталног значаја за разумевање физике. Важност система ременица је од суштинског значаја за развој савремене индустрије и врло се често користи. Физичка ременица се користи за генераторске генераторе и алтернаторе.

Ременски погоњени генератор састоји се од две ротирајуће ременице које се ротирају са два различита броја обртаја у минути, а које се користе за напајање опреме у случају природне катастрофе или за опште потребе за електричном енергијом. Колотуре се користе у индустрији када раде са генераторима за резервно напајање.

Проблеми са ременицама у механици јављају се свуда од израчунавања оптерећења приликом пројектовања или израде и уградње лифтови за израчунавање напетости каиша подижући тешки предмет ременицом тако да каиш не пауза. Систем ременице се не користи само у физичким проблемима већ се данас користи за велики број примена.