Περιεχόμενο
Εάν ένα σώμα μετακινείται έξω από το κέντρο ενός καλωδίου του οποίου τα άκρα συνδέονται σε ασήμαντη απόσταση το ένα από το άλλο, τότε η τάση του καλωδίου είναι το ήμισυ του βάρους του σώματος. Είναι σαν κάθε πλευρά του καλωδίου να υποστηρίζει το μισό βάρος του αμαξώματος - σαν το σώμα να έχει συνδεθεί σε δύο σημεία, διαιρώντας το βάρος. Ωστόσο, εάν τα άκρα διαχωρίζονται, αλλά διατηρώντας το επίπεδο, η τάση στο καλώδιο θα αυξηθεί. Κάθε πλευρά του καλωδίου δεν θα υποστηρίζει πλέον μόνο τη βαρυτική δύναμη, αλλά και την αντίθετη πλευρική ή οριζόντια δύναμη, αφού η τελευταία προέρχεται από την άλλη πλευρά του καλωδίου. Αυτό είναι ένα άμεσο αποτέλεσμα των δύο πλευρών να μετακινούνται από την κατακόρυφη όψη στο σχήμα "V", όπως συζητήθηκε στο βιβλίο "Βασικές αρχές της Φυσικής", των Halliday και Resnick.
Βήμα 1
Δημιουργήστε ένα διάγραμμα βάρους που βρίσκεται στη μέση ενός καλωδίου. Δηλώστε τη μάζα του βάρους με το γράμμα "m". Η γωνία που έχει κάθε πλευρά σε σχέση με την κατακόρυφο πρέπει να δηλώνεται με το ελληνικό γράμμα "?".
Βήμα 2
Υπολογίστε τη βαρυτική δύναμη με F = mg = mx 9,80 m / sec ^ 2, όπου το caret σημαίνει εκτόνωση. Το γράμμα "g" είναι μια σταθερά βαρυτικής επιτάχυνσης.
Βήμα 3
Εξισορροπήστε το κατακόρυφο στοιχείο της τάσης "T" με την οποία κάθε πλευρά του καλωδίου ανεβαίνει προς τα πάνω και με το μισό βάρος του αντικειμένου. Λοιπόν T x cos; = mg / 2. Ας υποθέσουμε, για παράδειγμα, ότι η γωνία μεταξύ κάθε πλευράς του καλωδίου και της κάθετης στήριξης είναι 30º. Ας υποθέσουμε επίσης ότι το βάρος έχει μάζα 5 κιλών. Έτσι η εξίσωση θα ήταν: T x? 3/2 = [5 kg x 9,80 m / s ^ 2] / 2.
Βήμα 4
Από τη συνάρτηση "T" και την εξίσωση που μόλις προέκυψε, θυμηθείτε να στρογγυλοποιήσετε στον σωστό αριθμό σημαντικών αλγορίθμων. Συνεχίζοντας με το παραπάνω παράδειγμα, η τάση που βρέθηκε θα είναι T = 28.3N.