Förstå installationen
* Jämvikt: Detta betyder att skulpturen är stationär och krafterna som verkar på den är balanserade.
* Två kablar: En fäst vid väggen (låt oss kalla den här kabeln a) och den andra i taket (kabel B).
* Kabel A är horisontellt: Detta är viktigt eftersom det betyder att kabel A endast tillhandahåller en horisontell kraft.
styrkor involverade
1. gravitationskraft (FG): Detta är kraften som drar skulpturen nedåt på grund av tyngdkraften. Det är lika med skulpturens massa (M) multiplicerad med accelerationen på grund av tyngdkraften (G):FG =M * G
2. spänning i kabel A (ta): Denna kraft verkar horisontellt till höger.
3. spänning i kabel B (TB): Denna kraft verkar uppåt och troligen i en vinkel mot den vertikala eftersom skulpturen inte direkt hänger från taket.
Hitta gravitationskraften
1. Gratis kroppsdiagram: Rita ett diagram över skulpturen med alla krafter som verkar på den. Detta hjälper till att visualisera problemet.
2. horisontell jämvikt: Eftersom skulpturen är i jämvikt måste krafterna i horisontell riktning balansera:
* Ta =0 (det finns ingen annan horisontell kraft som verkar på skulpturen).
3. vertikal jämvikt: Krafterna i vertikal riktning måste också balansera:
* Tb * cos (theta) =fg (där 'theta' är vinkelkabeln gör med den vertikala)
4. Lösning för FG:
* Eftersom TA =0 är spänningen i kabel B (TB) ansvarig för att balansera gravitationskraften.
* För att hitta FG måste du känna till spänningen i kabel B (TB) och vinkeln som den gör med den vertikala (theta).
Du behöver mer information
För att beräkna gravitationskraften (FG) på skulpturen behöver du något av följande:
* spänning i kabel B (TB): Om du känner till spänningen i kabel B kan du beräkna FG med ekvationen:fg =tb * cos (theta).
* Kabelvinkel B (theta): Om du känner till kabelns vinkel kan du hitta spänningen i kabel B med andra metoder (som trigonometri eller lösa krafter i komponenter) och sedan beräkna FG.
Exempel:
Låt oss säga att du vet att spänningen i kabel B (TB) är 100 N och vinkeln på kabel B med vertikalen är 30 grader. Sedan:
* Fg =tb * cos (theta)
* Fg =100 n * cos (30 °)
* Fg =100 n * 0,866
* Fg =86,6 n
Därför skulle gravitationskraften på skulpturen vara 86,6 N.
