Bagaimana untuk mencari daya tegangan mengetahui pecutan jisim. blok tanpa berat ketegangan benang geseran pecutan beban jisim mencari daya

Seutas benang dilemparkan melalui bongkah tanpa berat, menyambungkan jasad 3 dengan jasad 2, dengan jasad 1 digantungkan. Jisim setiap jasad ialah 2 kg. Cari pecutan badan 1 dan tegangan dalam benang yang menyambungkannya dengan badan 2.

tugasan 12431

Dalam pemasangan (Rajah 3) sudut α = 50° satah condong dengan ufuk jisim badan m 1 = 0.15 kg dan m 2 = 0.5 kg. Memandangkan benang dan bongkah tidak berberat, dan mengabaikan daya geseran, tentukan pecutan jasad akan bergerak jika jasad berjisim m 2 diturunkan.

tugasan 13039

dua beban ( m 1 = 500 g dan m 2 = 700 g) diikat dengan benang tanpa berat dan terletak pada permukaan mendatar yang licin. Kepada kargo m 1 dikenakan daya terarah mendatar F\u003d 6 N. Mengabaikan geseran, tentukan 1) pecutan beban; 2) daya ketegangan benang.

tugasan 13040

Mesin Atwood yang paling mudah digunakan untuk mengkaji undang-undang gerakan dipercepatkan secara seragam, mewakili dua beban dengan jisim yang tidak sama m 1 dan m 2 (contohnya m 1 > m 2), yang digantung pada benang ringan yang dilemparkan ke atas blok tetap. Memandangkan benang dan bongkah tidak berberat dan mengabaikan geseran pada paksi bongkah, tentukan 1) pecutan beban; 2) daya ketegangan benang T; 3) kekuatan F bertindak pada paksi bongkah.

tugasan 13041

Beban dengan jisim m 1 = 200 g dan m 2 = 500 g digantung daripada sistem bongkah (lihat Rajah.) Beban m 1 naik, bongkah alih dengan m 2 jatuh, bongkah dan benang tidak berat, ada tiada daya geseran. Tentukan: 1) daya tegangan benang T; 2) pecutan kargo.

tugasan 13042

Jasad berjisim m 1 = 200 g dan m 2 = 150 g disambungkan dengan benang tanpa berat. Sudut α antara satah condong dan ufuk ialah 20°. Mengabaikan daya geseran dan menganggap bongkah itu tidak berat, tentukan pecutan jasad bergerak, dengan mengandaikan bahawa jasad m 2 bergerak ke bawah.

tugasan 13043

Di atas meja mendatar terdapat badan A dengan jisim M \u003d 2 kg, disambungkan dengan benang menggunakan blok dengan badan B (m 1 \u003d 0.5 kg) dan C (m 2 \u003d 0.3 kg). Dengan mengandaikan bongkah dan benang tidak berberat dan mengabaikan daya geseran, cari: 1) pecutan jasad ini bergerak; 2) perbezaan dalam daya ketegangan benang.

tugasan 13044

Sudut antara satah condong dan ufuk diberi: α=30° dan β=45°. Benang tanpa berat yang menyambungkan jasad dengan jisim m 1 = 0.45 kg dan m 2 = 0.5 kg dilemparkan ke atas bongkah tanpa berat. Cari: 1) pecutan gerakan badan; 2) daya ketegangan benang. Abaikan daya geseran.

tugasan 13052

Beban yang terletak di atas meja disambungkan dengan benang yang dilemparkan ke atas blok tanpa berat di pinggir meja dengan beban gantung dengan jisim yang sama (m 1 \u003d m 2 \u003d 0.5 kg). Pekali geseran beban m 2 pada jadual f = 0.15. Cari: 1) pecutan kargo; 2) daya ketegangan benang. Abaikan geseran blok.

tugasan 13055

Sudut α antara satah dan ufuk ialah 30°, jisim jasad adalah sama dalam m = 1 kg. Sebuah jasad terletak di atas satah, pekali geseran antaranya dengan satah ialah f = 0.1. Mengabaikan geseran pada paksi bongkah dan menganggap bongkah dan benang tidak berberat, tentukan daya tekanan pada paksi.

tugasan 13146

Benang tanpa berat, di hujungnya badan berjisim m 1 = 0.35 kg dan m 2 = 0.55 kg diikat, dilemparkan ke atas bongkah tetap dalam bentuk silinder homogen berterusan dengan jisim m = 0.2 kg. Cari: 1) pecutan beban; 2) nisbah T 2 / T 1 daya tegangan benang. Abaikan geseran pada paksi bongkah.

tugasan 13147

Dengan menggunakan bongkah dalam bentuk silinder berongga berdinding nipis, jasad berjisim m 1 = 0.25 kg disambungkan oleh benang tanpa berat kepada jasad berjisim m 2 = 0.2 kg. Jasad pertama menggelongsor pada permukaan meja mengufuk dengan pekali geseran f bersamaan dengan 0.2. Jisim bongkah m = 0.15 kg. Mengabaikan geseran dalam galas, tentukan: 1) pecutan a badan; 2) daya ketegangan T 1 dan T 2 benang pada kedua-dua belah blok.

tugasan 14495

Dua pemberat berjisim m 1 = 2 kg dan m 2 = 1 kg disambungkan dengan seutas benang dan dilemparkan ke atas bongkah tanpa berat. Cari pecutan a yang dengannya pemberat bergerak dan daya tegangan T dalam benang. Abaikan geseran dalam bongkah itu.

tugasan 14497

Bongkah tanpa berat dipasang di bahagian atas satah condong menjadikan sudut α = 30° dengan ufuk. Pemberat 1 dan 2 daripada jisim yang sama m 1 = m 2 = 1 kg disambungkan dengan seutas benang dan dilemparkan ke atas bongkah itu. Cari pecutan a yang dengannya pemberat bergerak dan daya tegangan T dalam benang. Abaikan geseran pemberat pada satah condong dan geseran dalam bongkah.

tugas 14499

Bongkah tanpa berat telah ditetapkan pada bahagian atas dua satah condong, yang masing-masing membuat sudut α = 30° dan β = 45° dengan ufuk. Pemberat 1 dan 2 daripada jisim yang sama m 1 = m 2 = 1 kg disambungkan dengan seutas benang yang dibaling ke atas bongkah itu. Cari pecutan a dengan mana pemberat bergerak dan daya tegangan dalam benang T. Geseran pemberat pada satah condong dan geseran dalam bongkah boleh diabaikan.

tugasan 15783

Mesin Atwood yang paling mudah (Rajah 1), digunakan untuk mengkaji gerakan dipercepatkan secara seragam, terdiri daripada dua beban dengan jisim m 1 \u003d 0.5 kg dan m 2 \u003d 0.2 kg, yang digantung pada benang ringan yang dilemparkan ke atas blok tetap. Memandangkan benang dan bongkah tidak berberat dan mengabaikan geseran pada paksi bongkah, tentukan: 1) pecutan beban; 2) daya ketegangan benang.

tugasan 15785

Mesin Atwood yang paling mudah (Rajah 1), digunakan untuk mengkaji gerakan dipercepatkan secara seragam, terdiri daripada dua beban dengan jisim m 1 \u003d 0.6 kg dan m 2 \u003d 0.2 kg, yang digantung pada benang ringan yang dilemparkan ke atas blok tetap. Memandangkan benang dan bongkah tidak berberat dan mengabaikan geseran pada paksi bongkah, tentukan: 1) pecutan beban; 2) daya ketegangan benang.

tugasan 15787

Mesin Atwood yang paling mudah (Rajah 1), digunakan untuk mengkaji gerakan dipercepatkan secara seragam, terdiri daripada dua beban dengan jisim m 1 \u003d 0.8 kg dan m 2 \u003d 0.15 kg, yang digantung pada benang ringan yang dilemparkan ke atas blok tetap. Memandangkan benang dan bongkah tidak berberat dan mengabaikan geseran pada paksi bongkah, tentukan: 1) pecutan beban; 2) daya ketegangan benang.

tugasan 15789

Mesin Atwood yang paling mudah (Rajah 1), digunakan untuk mengkaji gerakan dipercepatkan secara seragam, terdiri daripada dua beban dengan jisim m 1 \u003d 0.35 kg dan m 2 \u003d 0.55 kg, yang digantung pada benang ringan yang dilemparkan ke atas blok tetap. Memandangkan benang dan bongkah tidak berberat dan mengabaikan geseran pada paksi bongkah, tentukan: 1) pecutan beban; 2) daya ketegangan benang.

tugasan 15791

Mesin Atwood yang paling mudah (Rajah 1), digunakan untuk mengkaji gerakan dipercepatkan secara seragam, terdiri daripada dua beban dengan jisim m 1 \u003d 0.8 kg dan m 2 \u003d 0.2 kg, yang digantung pada benang ringan yang dilemparkan ke atas blok tetap. Memandangkan benang dan bongkah tidak berberat dan mengabaikan geseran pada paksi bongkah, tentukan: 1) pecutan beban; 2) daya ketegangan benang.

tugasan 15796

Dalam pemasangan (Rajah 3), sudut α = 30° satah condong dengan ufuk jisim badan m 1 = 300 g dan m 2 = 0.8 kg. Memandangkan benang dan bongkah tidak berberat, dan mengabaikan daya geseran, tentukan pecutan jasad akan bergerak jika jasad berjisim m 2 diturunkan.

tugasan 15798

Dalam pemasangan (Rajah 3), sudut α = 60° satah condong dengan ufuk jisim badan m 1 = 500 g dan m 2 = 0.6 kg. Memandangkan benang dan bongkah tidak berberat, dan mengabaikan daya geseran, tentukan pecutan jasad akan bergerak jika jasad berjisim m 2 diturunkan.

tugasan 15800

Dalam pemasangan (Rajah 3), sudut α = 20° satah condong dengan ufuk jisim badan m 1 = 350 g dan m 2 = 0.2 kg. Memandangkan benang dan bongkah tidak berberat, dan mengabaikan daya geseran, tentukan pecutan jasad akan bergerak jika jasad berjisim m 2 diturunkan.

tugasan 15802

Dalam pemasangan (Rajah 3), sudut α = 60° satah condong dengan ufuk jisim badan m 1 = 100 g dan m 2 = 0.2 kg. Memandangkan benang dan bongkah tidak berberat, dan mengabaikan daya geseran, tentukan pecutan jasad akan bergerak jika jasad berjisim m 2 diturunkan.

tugasan 17126

Dalam pemasangan (Rajah 2.13), sudut α dan β dengan ufuk masing-masing sama dengan 45 ° dan 30 ° daripada jisim jasad m 1 = 0.5 kg dan m 2 = 0.45 kg. Memandangkan benang dan bongkah tidak berberat dan mengabaikan daya geseran, tentukan: 1) pecutan dengan mana jasad bergerak; 2) daya ketegangan benang.

tugasan 17211

Jasad berjisim m 1 = 5 kg dan m 2 = 3 kg disambungkan dengan benang tak berat yang dilemparkan ke atas bongkah berjisim m = 2 kg dan jejari r = 10 cm, terletak pada satah condong konjugasi dengan sudut kecondongan β = 30°. Daya mencancang F bersamaan dengan 15 bertindak pada badan m 2

tugasan 40125

Beban jisim yang sama (m 1 \u003d m 2 \u003d 0.5 kg) disambungkan dengan benang dan dilemparkan ke atas blok tanpa berat yang dipasang di hujung meja. Pekali geseran beban m 2 pada jadual µ = 0.15. Mengabaikan geseran dalam bongkah, tentukan: a) pecutan dengan mana beban bergerak; b) daya ketegangan benang.

tugasan 40126

Benang tanpa berat dilemparkan melalui blok dalam bentuk cakera homogen dengan jisim 80 g, ke hujungnya berat dengan jisim m 1 \u003d 100 g dan m 2 \u003d 200 g dipasang. Cari pecutan dengan pemberat yang manakah akan bergerak? Abaikan geseran.

tugasan 40482

Dua pemberat berbeza dilekatkan pada hujung benang tanpa berat yang dilemparkan ke atas bongkah berjejari 0.4 m dengan momen inersia 0.2 kg·m 2 . Momen daya geseran semasa putaran bongkah ialah 4 Nm. Cari perbezaan tegangan dalam benang pada kedua-dua belah bongkah yang berputar pada pemalar pecutan sudut 2.5 rad/s 2 .

tugas 40499

Di bahagian atas dua satah condong membentuk sudut α = 28° dan β = 40° dengan ufuk, sebuah bongkah diperkuatkan. Beban dengan jisim yang sama dilekatkan pada benang yang dilemparkan ke atas blok. Dengan mengandaikan bahawa benang dan bongkah adalah tanpa berat dan mengabaikan geseran, tentukan pecutan a pemberat.

tugasan 40602

Hujung bebas benang nipis dan tidak berat dipasang pada siling lif yang turun dengan pecutan a l, yang dililit pada silinder berongga berdinding nipis berjisim m. Cari pecutan silinder berbanding lif dan tegangan dalam benang. Benang itu dianggap menegak.

tugasan 40620

Beban jisim 19 kg dan 10 kg disambungkan dengan seutas benang yang dilemparkan ke atas bongkah tanpa berat yang dipasang pada siling. Mengabaikan geseran dalam blok, tentukan ketegangan benang.

tugasan 40623

Satah condong, di atasnya bongkah tanpa berat dipasang, membentuk sudut 19 darjah dengan ufuk. Dua berat jisim yang sama 5 kg dilekatkan pada hujung benang yang dilemparkan ke atas blok. Dalam kes ini, salah satu pemberat bergerak di sepanjang satah condong, manakala yang lain tergantung secara menegak pada benang tanpa menyentuh satah. Cari ketegangan benang. Abaikan geseran pada bongkah dan geseran pada satah.

Pergerakan sistem badan

Dinamik: gerakan sistem badan bersambung.

Unjuran daya beberapa objek.

Tindakan undang-undang kedua Newton pada badan yang diikat dengan benang

Jika anda, kawan saya, terlupa bagaimana untuk memproyeksikan kuasa besar, saya menasihati anda untuk menyegarkannya di kepala kecil anda.

Dan bagi mereka yang mengingati segala-galanya, mari pergi!

Masalah 1. Di atas meja licin terdapat dua bar yang disambungkan oleh benang tanpa berat dan tidak dapat dipanjangkan dengan jisim 200 g sebelah kiri dan jisim kanan 300 g. Daya 0.1 N dikenakan pada yang pertama, daya sebanyak 0.6 N dikenakan ke kiri dalam arah bertentangan. kargo?

Pergerakan hanya berlaku pada paksi X.

Kerana daya yang besar dikenakan pada beban yang betul, pergerakan sistem ini akan diarahkan ke kanan, jadi kami akan mengarahkan paksi dengan cara yang sama. Pecutan kedua-dua bar akan diarahkan ke satu arah - sisi daya yang lebih besar.

Mari tambahkan persamaan atas dan bawah. Dalam semua tugas, jika tiada syarat, daya ketegangan di badan yang berbeza T₁ dan T₂ yang sama.

Mari kita nyatakan pecutan:

Tugasan 2. Dua bar yang disambungkan oleh benang yang tidak boleh dipanjangkan dihidupkan satah mendatar. Daya F₁ dan F₂ dikenakan pada mereka, menjadikan sudut α dan β dengan ufuk. Cari pecutan sistem dan ketegangan dalam benang. Pekali geseran bar pada satah adalah sama dan sama dengan μ. Daya F₁ dan F₂ adalah kurang daripada graviti bar. Sistem bergerak ke kiri.

Sistem bergerak ke kiri, tetapi paksi boleh diarahkan ke mana-mana arah (ia hanya soal tanda, anda boleh bereksperimen pada masa lapang anda). Untuk perubahan, mari kita tuding ke kanan, menentang pergerakan keseluruhan sistem, tetapi kita suka kontra! Mari kita unjurkan kuasa ke Ox (jika ini sukar).

Menurut II. Newton, kami mengunjurkan kuasa kedua-dua badan pada Ox:

Mari tambahkan persamaan dan nyatakan pecutan:

Mari kita luahkan ketegangan benang. Untuk melakukan ini, kita samakan pecutan daripada kedua-dua persamaan sistem:

Tugasan 3 . Seutas benang dilemparkan melalui bongkah tetap, di mana tiga pemberat yang sama digantung (dua di satu sisi dan satu di sisi yang lain) dengan jisim 5kg setiap satu. Cari pecutan sistem. Berapakah jarak yang akan dilalui barang dalam 4 saat pertama pergerakan?

Dalam masalah ini, kita boleh membayangkan bahawa dua pemberat kiri diikat bersama tanpa benang, ini akan menyelamatkan kita daripada mengunjurkan daya yang sama.

Kurangkan yang kedua daripada persamaan pertama:

Mengetahui pecutan dan itu kelajuan permulaan ialah sifar, kami menggunakan formula laluan untuk gerakan dipercepatkan secara seragam:

Masalah 4. Dua pemberat berjisim 4 kg dan 6 kg disambungkan dengan seutas benang yang tidak dapat dipanjangkan. Pekali geseran antara beban dan jadualμ = 0.2. Tentukan pecutan yang mana beban akan bergerak.

Mari kita tuliskan pergerakan jasad pada paksi, dari Oy kita akan mencari N untuk daya geseran (Ftr = μN):

(Sekiranya sukar untuk memahami persamaan mana yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah, lebih baik menulis semuanya)

Mari tambahkan dua persamaan yang lebih rendah supaya T mengecut:

Mari kita nyatakan pecutan:

Tugasan 5. Sebuah bongkah berjisim 6 kg terletak pada satah condong dengan sudut kecondongan 45°. Berat 4 kg dilekatkan pada palang dengan seutas benang dan dilemparkan ke atas bongkah itu. Tentukan tegangan benang jika pekali geseran bar pada satah μ = 0.02. Pada nilai μ apakah sistem akan berada dalam keseimbangan?

Kami mengarahkan paksi dengan sewenang-wenangnya dan menganggap bahawa berat yang betul melebihi yang kiri dan mengangkatnya ke atas satah condong.

Daripada persamaan untuk paksi Y, kami menyatakan N untuk daya geseran pada paksi X (Ftr = μN):

Kami menyelesaikan sistem dengan mengambil persamaan untuk badan kiri sepanjang paksi X dan untuk badan kanan sepanjang paksi Y:

Kami menyatakan pecutan supaya hanya tinggal satu T yang tidak diketahui, dan mendapatinya:

Sistem akan seimbang. Ini bermakna jumlah semua daya yang bertindak pada setiap badan akan sama dengan sifar:

Kami mendapat pekali geseran negatif, yang bermaksud bahawa anda telah memilih pergerakan sistem dengan salah (pecutan, daya geseran). Anda boleh menyemak ini dengan menggantikan tegangan benang T dalam mana-mana persamaan dan mencari pecutan. Tetapi tidak mengapa, nilainya tetap sama dalam modulus, tetapi bertentangan arah.

Bermaksud, arah yang betul daya harus kelihatan seperti ini, dan pekali geseran di mana sistem akan berada dalam keseimbangan ialah 0.06.

Tugasan 6. Pada dua satah condong, terdapat beban berjisim 1 kg. Sudut antara mengufuk dan satah ialah α= 45° dan β = 30°. Pekali geseran untuk kedua-dua satah μ= 0.1. Cari pecutan dengan mana pemberat bergerak dan tegangan dalam tali. Apakah nisbah jisim beban supaya ia berada dalam keseimbangan.

Dalam masalah ini, semua persamaan pada kedua-dua paksi untuk setiap badan sudah diperlukan:

Cari N dalam kedua-dua kes, gantikannya dengan geseran dan tulis bersama persamaan untuk paksi X kedua-dua jasad:

Jumlahkan persamaan, kurangkan dengan jisim:

Mari kita nyatakan pecutan:

Menggantikan pecutan yang ditemui ke dalam sebarang persamaan, kita dapati T:

Dan sekarang kita akan mengatasi titik terakhir dan berurusan dengan nisbah jisim. Jumlah semua daya yang bertindak pada mana-mana jasad adalah sama dengan sifar agar sistem berada dalam keseimbangan:

Mari tambah persamaan

Semua yang mempunyai jisim yang sama akan dipindahkan ke satu bahagian, yang lain ke bahagian lain persamaan:

Kami mendapat bahawa nisbah jisim hendaklah seperti berikut:

Walau bagaimanapun, jika kita mengandaikan bahawa sistem boleh bergerak ke arah yang berbeza, iaitu, berat yang betul akan melebihi yang kiri, arah pecutan dan daya geseran akan berubah. Persamaan akan tetap sama, tetapi tanda-tandanya akan berbeza, dan kemudian nisbah jisim akan berubah seperti ini:

Kemudian, dengan nisbah jisim 1.08 hingga 1.88, sistem akan berada dalam keadaan rehat.

Ramai mungkin berada di bawah tanggapan bahawa nisbah jisim haruslah beberapa nilai tertentu, dan bukan selang. Ini benar jika tiada daya geseran. Untuk mengimbangi daya graviti pada sudut yang berbeza, hanya ada satu pilihan apabila sistem dalam keadaan rehat.

Dalam kes ini, daya geseran memberikan julat di mana, sehingga daya geseran diatasi, tiada pergerakan akan bermula.

Dalam fizik, daya tegangan ialah daya yang bertindak pada tali, kord, kabel, atau objek atau kumpulan objek yang serupa. Apa-apa sahaja yang diregangkan, digantung, disokong atau dihayun oleh tali, kord, kabel dan sebagainya, tertakluk kepada ketegangan. Seperti semua daya, ketegangan boleh mempercepatkan objek atau menyebabkannya berubah bentuk. Keupayaan untuk mengira daya ketegangan adalah kemahiran penting bukan sahaja untuk pelajar Fakulti Fizik, tetapi juga untuk jurutera dan arkitek; mereka yang membina rumah yang stabil perlu mengetahui sama ada tali atau kabel tertentu akan menahan daya tarikan daripada berat objek supaya ia tidak melorot atau runtuh. Mula membaca artikel untuk mengetahui cara mengira daya tegangan dalam beberapa sistem fizikal.

Langkah-langkah

Penentuan daya tegangan pada satu benang

1. Tentukan daya pada setiap hujung tali. Daya tegangan benang tertentu, tali, adalah hasil daya tarikan pada tali pada setiap hujung. Kami mengingatkan anda daya = jisim × pecutan. Dengan mengandaikan tali itu tegang, sebarang perubahan dalam pecutan atau jisim objek yang digantung daripada tali akan mengakibatkan perubahan dalam ketegangan pada tali itu sendiri. Jangan lupa tentang pecutan berterusan graviti - walaupun sistem dalam keadaan rehat, komponennya adalah objek graviti. Kita boleh mengandaikan bahawa daya tegangan tali tertentu ialah T = (m × g) + (m × a), di mana "g" ialah pecutan akibat graviti mana-mana objek yang disokong oleh tali, dan "a" ialah sebarang pecutan lain, bertindak ke atas objek.

   • Untuk menyelesaikan banyak masalah fizikal, kita andaikan tali yang sempurna- dalam erti kata lain, tali kita nipis, tidak mempunyai jisim, dan tidak boleh meregang atau putus.
   • Sebagai contoh, mari kita pertimbangkan sistem di mana beban digantung dari rasuk kayu dengan tali tunggal (lihat imej). Beban mahupun tali tidak bergerak - sistem dalam keadaan rehat. Akibatnya, kita tahu bahawa untuk beban berada dalam keseimbangan, daya tegangan mestilah sama dengan daya graviti. Dengan kata lain, Daya tegangan (F t) = Daya graviti (F g) = m × g.
     • Andaikan beban mempunyai jisim 10 kg, oleh itu, daya tegangan ialah 10 kg × 9.8 m / s 2 = 98 Newton.

2. Pertimbangkan pecutan. Graviti bukan satu-satunya daya yang boleh menjejaskan ketegangan pada tali - sebarang daya yang dikenakan pada objek pada tali dengan pecutan melakukan perkara yang sama. Jika, sebagai contoh, objek yang digantung dari tali atau kabel dipercepatkan oleh daya, maka daya pecutan (jisim × pecutan) ditambah kepada daya tegangan yang dihasilkan oleh berat objek.

   • Mari kita anggap bahawa dalam contoh kita beban 10 kg digantung dari tali, dan bukannya dilekatkan pada rasuk kayu, ia ditarik ke atas dengan pecutan 1 m/s 2 . Dalam kes ini, kita perlu mengambil kira pecutan beban, serta pecutan graviti, seperti berikut:
     • F t = F g + m × a
     • F t \u003d 98 + 10 kg × 1 m / s 2
     • F t = 108 newton.

3. Pertimbangkan pecutan sudut. Objek pada tali yang berputar mengelilingi titik yang dianggap sebagai pusat (seperti bandul) menimbulkan ketegangan pada tali melalui daya emparan. Daya sentrifugal ialah tegangan tambahan yang disebabkan oleh tali dengan "menolak" ke dalam supaya beban terus bergerak dalam lengkok dan bukannya garis lurus. Lebih cepat objek bergerak, lebih besar daya emparan. Daya empar (F c) adalah sama dengan m × v 2 /r dengan "m" ialah jisim, "v" ialah kelajuan, dan "r" ialah jejari bulatan di mana beban bergerak.

   • Oleh kerana arah dan magnitud daya emparan berubah apabila objek bergerak dan mengubah kelajuannya, tegangan penuh tali sentiasa selari dengan tali di titik tengah. Ingat bahawa graviti sentiasa bertindak ke atas objek dan menariknya ke bawah. Jadi jika objek berayun menegak, jumlah ketegangan paling kuat pada titik terendah lengkok (untuk bandul ini dipanggil titik keseimbangan) apabila objek mencapai Kelajuan tertinggi, dan paling lemah di bahagian atas lengkok apabila objek menjadi perlahan.
   • Mari kita anggap bahawa dalam contoh kita objek tidak lagi memecut ke atas, tetapi berayun seperti bandul. Biarkan tali kita sepanjang 1.5 m dan beban kita bergerak pada kelajuan 2 m/s semasa ia melalui bahagian bawah ayunan. Sekiranya kita perlu mengira daya tegangan pada titik bawah arka, apabila ia paling besar, maka pertama sekali kita perlu mengetahui sama ada beban mengalami tekanan graviti yang sama pada titik ini, serta dalam keadaan rehat - 98 Newton . Untuk mencari daya sentrifugal tambahan, kita perlu menyelesaikan perkara berikut:
     • F c \u003d m × v 2 / r
     • F c = 10 × 2 2 /1.5
     • F c \u003d 10 × 2.67 \u003d 26.7 Newton.
     • Oleh itu, jumlah ketegangan ialah 98 + 26.7 = 124.7 newton.

4. Perhatikan bahawa daya tarikan akibat graviti berubah apabila beban melalui lengkok. Seperti yang dinyatakan di atas, arah dan magnitud daya emparan berubah apabila objek bergoyang. Walau apa pun, walaupun daya graviti kekal malar, daya tegangan bersih akibat graviti juga berubah. Apabila objek yang berayun adalah bukan pada titik bawah lengkok (titik imbangan), graviti menariknya ke bawah, tetapi ketegangan menariknya ke atas pada sudut. Atas sebab ini, daya tegangan mesti melawan sebahagian daripada daya graviti, dan bukan semuanya.

   • Membahagikan daya graviti kepada dua vektor boleh membantu anda menggambarkan keadaan ini. Pada mana-mana titik dalam lengkok objek yang berayun menegak, tali membuat sudut "θ" dengan garis yang melalui titik imbangan dan pusat putaran. Sebaik sahaja bandul mula berayun, daya graviti (m × g) dibahagikan kepada 2 vektor - mgsin(θ), bertindak secara tangen pada lengkok ke arah titik keseimbangan, dan mgcos(θ), bertindak selari kepada daya ketegangan, tetapi dalam arah yang bertentangan. Ketegangan hanya boleh menahan mgcos(θ) - daya yang diarahkan terhadapnya - bukan keseluruhan daya graviti (tidak termasuk titik keseimbangan di mana semua daya adalah sama).
   • Mari kita andaikan bahawa apabila bandul terpesong 15 darjah dari menegak, ia bergerak pada kelajuan 1.5 m/s. Kami akan mencari daya ketegangan dengan langkah berikut:
     • Nisbah tegangan kepada graviti (T g) = 98cos(15) = 98(0.96) = 94.08 Newton
     • Daya emparan (F c) = 10 × 1.5 2 / 1.5 = 10 × 1.5 = 15 Newton
     • Ketegangan penuh = T g + F c = 94.08 + 15 = 109.08 Newton.

5. Kira geseran. Mana-mana objek yang ditarik oleh tali dan mengalami daya "seret" daripada geseran objek lain (atau bendalir) memberikan daya itu kepada ketegangan dalam tali. Daya geseran antara dua objek dikira dengan cara yang sama seperti dalam situasi lain - mengikut persamaan berikut: Daya geseran (biasanya ditulis sebagai F r) = (mu)N, dengan mu ialah pekali daya geseran antara objek dan N ialah daya biasa interaksi antara objek, atau daya yang mereka tekan antara satu sama lain. Ambil perhatian bahawa geseran statik, geseran yang terhasil daripada percubaan untuk menetapkan objek dalam keadaan diam dalam pergerakan, adalah berbeza daripada geseran gerakan, geseran yang terhasil daripada percubaan untuk memastikan objek bergerak bergerak.

   • Andaikan beban 10 kg kita tidak lagi berayun, ia kini ditarik pada satah mendatar dengan tali. Mari kita andaikan bahawa pekali geseran pergerakan bumi ialah 0.5 dan beban kita bergerak dengan kelajuan tetap, tetapi kita perlu memberikannya pecutan 1m / s 2. Masalah ini memperkenalkan dua perubahan penting - pertama, kita tidak perlu lagi mengira ketegangan berhubung dengan graviti, kerana tali kita tidak memegang berat. Kedua, kita perlu mengira ketegangan akibat geseran serta disebabkan oleh pecutan jisim beban. Kita perlu memutuskan perkara berikut:
     • Daya normal (N) = 10 kg & × 9.8 (pecutan akibat graviti) = 98 N
     • Daya geseran gerakan (F r) = 0.5 × 98 N = 49 Newton
     • Daya pecutan (F a) = 10 kg × 1 m/s 2 = 10 Newton
     • Jumlah tegangan = F r + F a = 49 + 10 = 59 newton.

   Pengiraan daya tegangan pada beberapa utas

   1. Angkat pemberat selari menegak dengan takal. Blok adalah mekanisme mudah, yang terdiri daripada cakera penggantungan, yang membolehkan anda menukar arah daya ketegangan tali. Dalam konfigurasi takal mudah, tali atau kabel berjalan dari pemberat terampai sehingga ke takal, kemudian turun ke pemberat lain, sekali gus mewujudkan dua bahagian tali atau kabel. Walau apa pun, ketegangan dalam setiap bahagian akan sama, walaupun kedua-dua hujung ditarik oleh daya yang berbeza magnitud. Untuk sistem dua jisim yang digantung secara menegak dalam bongkah, daya tegangan ialah 2g (m 1) (m 2) / (m 2 + m 1), di mana "g" ialah pecutan graviti, "m 1" ialah jisim objek pertama, “ m 2 "- jisim objek kedua.

      • Kami perhatikan perkara berikut, tugas fizikal mencadangkan blok adalah sempurna- tidak mempunyai jisim, tiada geseran, ia tidak putus, berubah bentuk atau terpisah daripada tali yang menyokongnya.
      • Mari kita anggap bahawa kita mempunyai dua pemberat yang digantung secara menegak pada hujung selari tali. Satu beban mempunyai jisim 10 kg, dan yang kedua mempunyai jisim 5 kg. Dalam kes ini, kita perlu mengira perkara berikut:
        • T \u003d 2g (m 1) (m 2) / (m 2 +m 1)
        • T = 2(9,8)(10)(5)/(5 + 10)
        • T = 19.6(50)/(15)
        • T = 980/15
        • T= 65.33 Newton.
      • Ambil perhatian bahawa kerana satu berat lebih berat, semua elemen lain adalah sama, sistem ini akan mula memecut, maka berat 10 kg akan bergerak ke bawah, menyebabkan berat kedua naik.

   2. Gantungkan pemberat menggunakan bongkah dengan benang menegak tidak selari. Takal sering digunakan untuk mengarahkan ketegangan ke arah selain dari atas atau bawah. Jika, sebagai contoh, beban digantung secara menegak dari satu hujung tali, dan hujung yang satu lagi menahan beban dalam satah pepenjuru, maka sistem blok yang tidak selari mengambil bentuk segitiga dengan sudut pada titik dengan yang pertama. beban, kedua, dan blok itu sendiri. Dalam kes ini, ketegangan dalam tali bergantung kepada kedua-dua daya graviti dan komponen daya tegangan yang selari dengan bahagian pepenjuru tali.

      • Katakan kita mempunyai sistem dengan berat 10 kg (m 1) digantung secara menegak, disambungkan kepada pemberat 5 kg (m 2) diletakkan pada satah condong 60 darjah (cerun ini dianggap tanpa geseran). Untuk mencari ketegangan dalam tali, cara yang mudah mula-mula akan membuat persamaan untuk daya yang mempercepatkan beban. Seterusnya, kami bertindak seperti ini:
        • Beban terampai adalah lebih berat, tiada geseran, jadi kita tahu bahawa ia memecut ke bawah. Ketegangan dalam tali ditarik ke atas supaya ia memecut sehubungan dengan daya bersih F = m 1 (g) - T, atau 10(9.8) - T = 98 - T.
        • Kita tahu bahawa beban pada satah condong memecut ke atas. Oleh kerana ia tidak mempunyai geseran, kita tahu bahawa ketegangan menarik beban ke atas pada pesawat, dan menariknya ke bawah sahaja berat anda sendiri. Komponen daya yang menarik ke bawah cerun dikira sebagai mgsin(θ), jadi dalam kes kita, kita boleh membuat kesimpulan bahawa dia memecut berkenaan dengan daya bersih F = T - m 2 (g)sin(60) = T - 5( 9.8)(0.87) = T - 42.14.
        • Jika kita menyamakan kedua-dua persamaan ini, kita mendapat 98 - T = T - 42.14. Kami mencari T dan mendapat 2T = 140.14, atau T = 70.07 Newton.

   3. Gunakan beberapa utas untuk menggantung objek. Akhir sekali, mari kita bayangkan bahawa objek itu digantung dari sistem tali "berbentuk Y" - dua tali dipasang pada siling dan bertemu di titik tengah, dari mana datangnya tali ketiga dengan beban. Tarikan pada tali ketiga adalah jelas - tarikan mudah disebabkan oleh graviti atau m(g). Ketegangan pada dua tali yang lain adalah berbeza dan sepatutnya menambah daya sama dengan kekuatan graviti ke atas dalam kedudukan menegak dan adalah sifar dalam kedua-dua arah mendatar, dengan mengandaikan bahawa sistem berada dalam keadaan rehat. Ketegangan dalam tali bergantung pada jisim beban terampai dan pada sudut di mana setiap tali menyimpang dari siling.

      • Mari kita anggap bahawa dalam sistem Y kita berat bahagian bawah mempunyai jisim 10 kg dan digantung dari dua tali, satu daripadanya pada sudut 30 darjah dengan siling, dan satu lagi pada sudut 60 darjah. Sekiranya kita perlu mencari ketegangan dalam setiap tali, kita perlu mengira komponen tegangan mendatar dan menegak. Untuk mencari T 1 (ketegangan dalam tali dengan cerun 30 darjah) dan T 2 (ketegangan dalam tali dengan cerun 60 darjah), selesaikan:
        • Mengikut undang-undang trigonometri, nisbah antara T = m(g) dan T 1 dan T 2 adalah sama dengan kosinus sudut antara setiap tali dan siling. Untuk T 1 , cos(30) = 0.87, bagi T 2 , cos(60) = 0.5
        • Darabkan tegangan dalam tali bawah (T=mg) dengan kosinus setiap sudut untuk mencari T 1 dan T 2 .
        • T 1 \u003d 0.87 × m (g) \u003d 0.87 × 10 (9.8) \u003d 85.26 Newton.
        • T 2 \u003d 0.5 × m (g) \u003d 0.5 × 10 (9.8) \u003d 49 newton.