• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Hur man beräknar spänningen i en Rope

    Ett rep som lyfter eller drar en last underkastas spänning, en kraft som bestäms av belastningens massa och andra faktorer. Du beräknar det genom att bestämma tyngdkraften från lasten, plus effekten av eventuella accelerationer och andra krafter som verkar på repet. Även om tyngdkraften alltid verkar i "ner" riktningen, kanske andra krafter inte; beroende på riktning, lägger du till eller subtraherar dem från gravitationen för att komma fram till totalspänningen på repet. Fysiker använder en metrisk enhet som heter Newton för att mäta kraft; Spänningen på ett rep som upphänger en 100 grams vikt är ungefär 1 newton.

    Multiplicera viktens massa i kilo med 9,8, accelerationen i meter per sekund kvadrerad på grund av gravitationen. Resultatet är en nedåtgående kraft i Newtons, som står för det mesta av spänningen på repet. Om du till exempel använder ett rep för att stoppa ett piano som väger 200 kg, multiplicera 200 kg med 9,8, vilket ger 18 600 newtoner, spänningen på repet.

    Dra av kraften av den återstående vikten på marken om du lyfter objektet med repet men det har ännu inte stigit från marken; repet är inte under full spänning som behövs för att lyfta objektet. Till exempel drar du hårt på ett rep för att lyfta ett 200 kg piano, men det har inte flyttats. Om pianot fortfarande utövar en kraft på 500 newton på marken, dras det från full kraft, 18 600 newtoner. Spänningen på repet blir 18 600 - 500 = 18 100 newtons.

    Multiplicera uppåtgående acceleration av vikten med dess massa och lägg den till spänningen på grund av tyngdkraften. Till exempel använder du en elektrisk vinsch för att lyfta ett 200 kg piano till femte våningen i en byggnad; pianot accelererar uppåt med en hastighet av 1 meter per sekund kvadrat. En meter per sekund kvadrater gånger 200 kg är 200 newton. Om pianot hängde men inte rör sig skulle spänningen helt enkelt vara kraften från gravitationen, 18 600 newtoner. Om pianot accelererar, motstår pianoets massa att flyttas, vilket skapar en nedåtgående kraft som liknar gravitationen. Lägg till 200 newtons till originalet 18.600 för att få 18.800 newtons, vilket är den totala spänningen.

    TL; DR (för länge, läste inte)

    En newton definieras som den kraft som behövs för att accelerera en 1 kg massa med 1 meter per sekund, där ingen friktion är närvarande.

    Med olika omständigheter kan kraftberäkningen bli komplicerad. Till exempel kan du bulta ändarna på ett rep till två motsatta väggar, vilket gör repet horisontellt. Om en dragkropp går ut på repet, beror spänningen på sin massa och kraften på grund av gravitationen, men den vinkel som repet bildar med avseende på väggen påverkar också spänningen.

    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com