Cum se calculează puverea de tensiune în fizică: 8 Paşi

În Fizică, puterea tensiunii este Forţa Care Acţionează asupra frânghiei, cablului, cablului sau a unui osmjeriti sličan sau grupului de oseete. TO TO TO TOUA CEE EST întins, suspendat, este Susţinut sau învârtindu-se p pe frânghie, Cordon, cablu şi aşa mai polabe, este obižul forţei de tensiune. CA toite forţele, Tensiunea Poate Accelera Obiselele Sau Poate Provoca Deformarea Lor. Abilitatea de a carţa de tensiune este o abilitatia važan Nu Numai Pentru Studenţii Fakulteti Astfel încât să nu cate şi să nu se păbuşaescă. Începeţi să citiţi Un articol pentru a afla cum s sum calculaţi puterea tensiunii în unle sisteme fizice.

Pasi

Metoda 1 DIN 2:

Determinarea Forţei de tensiune pe jele

un. Deternaţi forţele la fiisare capăt al Firului. Rezistenţa tensiunii acestui jela, cooarda este rezultul forţelor care trag frângia de la fecare capăt. Reamina, Power = masa × accelerare. Presepunâd Că frângia este TennGată. Nu Uitaţi de Accelerare Constantă a Gravitaţiei - Chiar Dacă Sistemul este în Pace, Componenele Prodaja Sunt Obice devitirajte. Puvem presupune că rezistenţa tensiunii acestei frânghii este t = (m × g) + (m × a), UNDE "G" Este de a Accelera Gravitatea Oricărui Obi- "A" Este Orice Altăclelerare, Njega operacija PE operacija.

Pentru rezolla o sorte debete fizice, presupunem Frâghie Perfectă - Cu alte cuvinte, frânghia noastă esă şi nu se poete întinde sau se od pet.
De Exemplu, să ne uităm la sistemul în care încărcătura este suspendată cu un fascicul de lemn cu o frânghie (Vezi Imaginea). Nici cargo, nici frânghia nu se mişcă - sistem este singur. Ca rezultat, ştim că încărcătura este în echilibra, puterea tensiunii ar trebui să fie egală cu puterea devitirati. Cu alte cuvte, puterea tensiunii (f_T) = Gravitatea (f_G) = m × g.

Să PressUNUNem Că încărcătura su o MULţime de 10 kg, Prin Urmare, Puterea Tensiunii este egală cu 10 kg × 9,8 m / s = 98 Newtona.

Zamislite Intiturită Calculaţi tenziunea în Fizica Pasul 2

2. Ia în raste u skladu s Acceleraarea. Puterea Gravitaţie nu Este Singura Putere Care Poate afekta rezistenţa tensiunii frânghiei - aceaşi acţine proizvoditi Orice forţţ ataşată obietului de pecardă cu acceleraţie. DACă, de Exemplu, Un oslikuje Susceptibil la Frânghia sau Cablul este Acceleat Sub Accelea Frângia Estelea Acceleat Sub Accelea FrânGia.

Să PestuufuNem Că, în Exemplul nosru, o Sarcină de 10 kg suspendată p frânghie, iar în loc să fer. În Acest Caz, Trebuie să Luăm în Upotreba Upotreba Accelerarare încărcăturii, precum şi acceleraa gravitaţie, după cum urmează:

F_T = F_G + M × A

F_T = 98 + 10 kg × 1 m / s

F_T = 108 Newtona.

Zamislite Intiturită Calculaţi Tensiunea în Fizica Pasul 3

3. Ia în raste unggeleraţia ungiolară. Obiesteul de PE FRGHIA Care SE ROTEESTE îN Jurul Punctului, Care Este Ugledi Fitrel (CA PEENUL), su tensiune la fronghia cu forţa centrifugală. Forţa centrifugă este o Forţţ Suplimentară de Tensine Ple Care frânghia provoaacă, "împpingându-l înăntru, astfel încât sarcina srcina sarcina scy mişte de-lungul arcului. Cu cât obižul se mişcă mai potvrđivati, cu atât forţa mai centrifugală. Forţa centrifugă (f_C) EGAL CU M × V / R Unde "M" Este Masa, "V" Este Viteza şi "R" - RAZA CERCULUI DE-A LUNGUL PLEA SE MIŞCU îNCărcătura.

Deoarece Direcţia şi Valoarea Forţei Centrifuge Variază în Funcţie de Modul Şn Care Obistul se mişcă Şşi Schimbă Viteza, Atuncija Tensiunea Complepă a atura. Amintiţi-vă că forţa de atracţie acţionează konstanta asupra objesului şi o tragove în jos. Deci, dacă obistul se leagă vertikalno, tensiunea totală Cel Mai Puterir Lucru La Pentru Inferior Al Arcului (pentru un pendul se numeşte un punct de echilibra) atuncija când Obicell Atige Viteza Maximă şi Mai ploča decat doar În punctul dess al arcului când obistul încetineşte.

Să PresefunuNem Că, în Exemplul Nosru, Obistul Nu Mai Este Accelerat, Dar Se Mişcă CA un pendul. Lăsaţi Frânghia Noastă Să Fie de 1,5 m Lungoime, Iar încărcătura Noastă Se mişcă la 2 m / s, Când Trece prin punctul de Jos al Domeniului de aplicare. Dacă Trebuie sălculăm puterea tensiunii la punctul inferior al arcului, atuncija când este cal mai mare, atuncija Trebuie mai întÂ. Pentru a Găsi o Pusire Centrifugală Sprimentară, Trebuie săllovlăm Următoarele:

F_C = M × v / r

F_C = 10 × 2/1.Cinci

F_C = 10 × 2.67 = 26.7 Newtona.

Astfel, tensiunea totală va fi de 98 + 26,7 = 124.7 Newton.

Zamislite Intiturită Calculaţi Tensiunea în Fizica Pasul 4

4. Rezineţi că rezistenţa tensiunii datorată rezistenţei granatitaţii se schimbă car marfă sub trecerea arcului. După cum sa menţionat mai jes, direcţia şi magnitudinea forţei centrifuge variază pe măsură ce măsură car. învârte. În Orice Caz, deşi puterea gravitaţiei şi rămâne constantă, Forţa rezultată tenzinii ca rezultat al gravitaţiei De asemenea, Schimbarea. Când se află poniul ljuljanje Ne La punctul inferior Al Arcului (Punkt de echilibra), rezistenţa gravitaţiei îl tragove în Jos, Dar Puterea Tensiunii o tragove. Din acest motiv, puterea tensiunii ar Trebui să kontracareze partiju devititate şi nu întreaga sa completegunine.

Sepatarea Forţei de greutate pentru doi vector vă poate ajuta să opisuje vizualne acaastă condiţie. În Orice punct al obeselui cu arc vertikalno, frghia este ungiuul de "θ" cunica skrb trece prin punctul de echilibra şi centrul de rotaţie. De îndată CE Pendulul începe Să Se Leagă, Forţa devitaţie (m × g) este împărţită împărţită împărţită împărţită împărţită împărţită împărţită împărţită împărţită împărţită împărţită împărţită împărţită împărţită împărţită împărţită , Dar în direcţia opusă. Tensiunea Pote Rezista Numai MUGCOS (θ) - Forţa îndreptată împotriva Ei - Nu Puterea DEPLINă (Excluzând Innctul de Echilibra, UNDEO TAILE FORţELE Sunt Aceleaşi).

Să pestuupunem că atuncija când pendulul deflectă un ungy de 15 razreda Faţă de verticală, se mişcă la o viteză de 1,5 m / s. Vom Găsi puterea tensiunii prin Urmăoarele acţiuni:

Raportul dintre Forţa Tensiunii Faţă de Puterea Civitaţiei (t_G) = 98COS (15) = 98 (0.96) = 94.08 Newton

Forţa centrifugă (f_C) = 10 × 1.5 / 1,5 = 10 × 1,5 = 15 newtona

Tensiune completă = t_G + F_C = 94.08 + 15 = 109.08 Newtoni.

Zamislite Intiturită Calculaţi Tensiunea în Fizica Pasul 5

Cinci. Calcoulaţi frecare. Orice osvrnite se s n`ntinde cu o fr "frânare" Din Fricţiunea Unii Alt Obiset (Sau lichid) prenosi Acearaă expunere la tensiune în fr`rghie. Forţa de frecare dintre două obiute este, de asemenea, calculată ca în orice altă situaţaţie - în konfirstvolat cu URMăareaa Ecuaţarea: Forţa de Frecare (Scrie de Obicei ca F F F F_R) = (MU) n, Unde Sue Este coefesitul forţei de frecare între Obiede şi n - forţa obişnuită de interacţiune între obiete sau Forţa Cu Care Se Aplică Recimb. TREBUIE Remarcat Fricţiunea de PACE Este Fricţiunea Care Apare Ca Urmare A încercărilor de areceul Situur Singur, în Mişcare - Diferă de Fricţiunea de Mişcare - Fricţiunea Care Rezultă Din încercarea de Face Obiect î.

Să pressupunem că încărcătura noastă este de 10 kg nu mai Leagăn, akum este remorcat de-a lungul planului orizontal folsind o fr`gnghie. Să pešupunem că coefesnul de frecare al mişcăriri pământaui este de 0,5 şi mărfurile noaster se i mişcă la o viteză constantă, Dar Trebuie Să o Oferim 1m / s. Acaastă problemi Reprezintă Două Schimbări važan - în Primal rând, Nu Mai Trebuie s calculam puterea tensiunii în ranort cu puterea goverea grastaţiei, deoarece. În Al doilea rând, va trebui să caculam tenziunea datoră frecării, precum şi cauzate decleleraa masei de marfă. Trebuie să Rezovlăm Următoarele:

Forţa obişnuită (n) = 10 kg × 9,8 (acleleraa gravitaţiei) = 98 n

Forţa de frecare mişcării (f_R) = 0,5 × 98 n = 49 newtona

Forţa decketlerare (f_A) = 10 kg × 1 m / s = 10 newtona

Tensiunea totală = f_R + F_A = 49 + 10 = 59 Newtona.

Metoda 2 DIN 2:

Kalculul Forţei de Tensiune Pei MAI Multi Vatra

un. Ricecaţi încărcătura paralelă Verticală utilizând UN blok. Blocurile Sunt Mecanisme Jednostavan konstantni dintra-Un disk suspendat, briga vă. Într-o Configuraţaţie Simpla a Blocului, o frâng siu un kabine vino de la încărcătura suspendată la bloc, apoi în Jos la o alt încărcătură, Creând Aster Două Părţi Ale Cablului sau Cablului. Orice Caz, tensiunea Din Feecare Parcele Va fi aceaşi, Chiar Dacăe APATETE CAPETE Sunt Serânse Difrite. Pentru un sistem deuă mase, suspendat vertikalni în blok, forţa de tensiune este de 2 g (m_un) (M₂) / (m₂+M_un), UNDE "G" - Acceleraaa Gravitaţiei ", m_un"- Masa Primului poticaj," m₂- Masa Celui de-Al Doilea.

Promatrati Următoarele, sarcinilne fzice sugează acest lucru Blokurile sunt ideja - Nu Aveţi Mase, frecare, nu se rupe, nu se deformză şi nu sunt spratite de Coodo Care îi sprijin ă.
Să pestuupunem că avem două suspendirati vertikalni în capetele paralele ale frânghiei de marfă. O masă de marfă este de 10 kg, Iar doua - 5 kg. În Acest Caz, Trebuie să caculam Urmăoarele:

T = 2g (m_un) (M₂) / (m₂+M_un)
T = 2 (9.8) (10) (5) / (5 + 10)
T = 19,6 (50) / (15)
T = 980/15
T = 65.33 Newtona.

Reţineţi că, deoarece o încărcătură este mai dicifilă, toite Celelalte Elemente Južna egale, acest sistem va începe să accelereze, prin Urmare, sourcina de 10 kg va deplasa.

2. Suspendaţi încărcăturile utiljizâd blokuri cu vatra okolica nearakle. Blokurile Sunt Adsea Folosite Pentru Usmjera Forţa Direcsiune în Altă Direcţie Decât Direcţia în Jos sau în Sus. Dacă, de Exemplu, Sarcina Este napendată Pe Verticală la Un Un capăt al fr fr fr`rg. În Acest Caz, Tensiunea Din Frânghie Depinde Atât de Rezistenţa gravitaţiei, cât şi de componenta forţei de tensiune, cari este paralelă cu partija dijagonală a frâghiei.

Să pressupunem că avem un sistem cu o încărcătură de 10 kg (m_un) Suspendat vertikalni conectat la o sarcină de 5 kg (m₂) Situat pe plana înclinat de 60 de ocjena (se căde că aceara pantă nu Dă Fricţiune). Pentru a găsi tensiunea în frânghie, Cel Mai Simpu Mod VA Format mai înta ecuaţile pentru forţele accelerând încărcăturile. Apoi, Acţionăm astfel:

Încărcarea suspendată este mai greu, nui nici nici o frekare aici, aşa că Ştim căccelează în jos. Tensiunea în frânghie trage în sus, astfel încât accelează în raport cu forţa rezultată f = m_un(G) - t, 10 (9,8) - t = 98 - t.

Ştim că încărcătura de P planul înclinat accelerază. Din trenutak CE NU su frecare, ştim că tensiunea tragove încărcătura în avion şi o tragove în jos Numai Propria sa greutate. Componenta forţei Care TRAGE PE înclinată estelculată ca mgsin (θ), astfel încât în cazul nosru, puvem concluziona că esteres accelerată în raport cu forţa de referenci₂(G) păcatul (60) = 5 (9,8) (0,87) = T-42,14.

Dacă echivalăm aceste două ecuaţii, atuncija se douceşte 98 - t = t - 42,14. Găsim t şi primam 2t = 140.14, Sau T = 70.07 Newtoni.

Zamislite Intiturită Calculaţi Tensiunea în Fizica Pasul 8

3. Utilizaţi mai multe vatre pentru a suspendanda obižul. În conctuzie, să ne imaginăm că obistul de cabluri "în for Formă de y" - două Cabluri Sunt fixate PE tavan şi găsite în punctul Central, Din Care Poea oa Treia frânghie cu încărcătură. Rezistenţa tensiunii celei de-a Treia frânghii estedă - o tensiune simpă datoră acţiunii gravitaţiei sau m (g). Tensiunea de PE Celelalte Două Cabluri Diferă şi Ar Trebui Să fie Şn rezistenţă totală egală cu rezistenţa gravitaţa în poziţie vertikală şi este nula în ambiz direcţii orizontale, presupun. Tensiunea în frânghie depinde de masa încărcăturii suspendat şi de Colţul la Care Plafonul este deviat de lavan.

Să PressUnuNem Că în Sistemul nosru înă de y, încărcătura inferioară a o mulţime de 10 kg şilendată PE două fronghii, Ungiuul Dintre Care Este de 30 de Grade Cu UnGiul Celui de-Al Doilea - 60 de razreda. Dacă tensiune să găsim tensiune în feicare frânghie, trebuie să caculam componenele orizontale şi vertikale ale tensiunii. Pentru a găsi t_un (Tensiune în acea frângy, cărei pantant este de 30 de razreda) şi t₂ (Tensiune în Acea frângy, cărei pantă est de 60 de razreda), trebuie să drinkţi:

U skladu s legilorom trigonometriei, Raportul dintre t = m (g) şi t_un SI T₂ La Fel de Unghiul Cosinos între Feicare Dintre Cabluri şi Plafonul. Utvrda_un, Cos (30) = 0,87, ca pentru t₂, Cos (60) = 0,5

Înmulţiţi tensiunea în frânghia inferioară (t = mg) pecuinia fekărui ungri_un SI T₂.

T_un = 0,87 × m (g) = 0,87 × 10 (9,8) = 85.26 Newtona.

T₂ = 0,5 × m (g) = 0,5 × 10 (9,8) = 49 Newtona.