Kandungan
Ketegangan dalam rentetan adalah sama dengan kekuatan di kedua-dua hujung, yang, menurut undang-undang ketiga Newton, mestilah sama. Jika tali statik, pengiraan ketegangan agak mudah. Sekiranya daya di hujung tidak sama, pengiraan menjadi lebih rumit.
Arahan
-
Kirakan ketegangan dalam tali yang diluruskan di atas takal sehingga tipnya memegang berat daya yang sama dengan 10 N (Newton (N) adalah unit SI untuk daya). Setiap akhir garisan mesti menyokong berat sama rata; jika tidak, tali harus mula bergerak ke bahagian yang lebih berat dan berhenti hanya setelah mencapai baki. Oleh itu, setiap ujungnya memegang 5 N. Melalui tali, satu ujung menarik yang lain dengan daya 5 N dan yang lain menariknya kembali dengan 5 N, sehingga ia mempunyai tegangan 5 N.
-
Kirakan ketegangan dalam rentetan jika bobot dua ujung tidak sama - 5N dan 3 N. Lukiskan kuasa yang mempengaruhi kedua-dua badan sebagai vektor. Badan 3N memaksa ke bawah dari 3N dan daya ke atas dari ketegangan T. Dengan cara yang sama, badan lain mempunyai daya ke bawah 5N dan ketegangan T ke atas. Perhatikan bahawa ketegangan yang meningkat di dalam badan adalah berbeza dari daya ke bawah, kerana ia akan menjadi seperti hanya jika kedua-dua beratnya adalah 5 N. Oleh kerana satu beratnya 3 N, terdapat daya kurang pada tali, maka daya mesti kurang dari 5 N. Hujahan yang sama menunjukkan voltan mestilah lebih tinggi daripada 3 N.
-
Tetapkan formula "F = m.a" ke badan 3 N, meninggalkan "m.a = T - 3 N". Oleh kerana m = 3 N / g, di mana "g" ialah pecutan graviti berterusan sebanyak 9.8 m / s ², satu mempunyai massa (m) 0.306 kg badan masing-masing. Begitu juga persamaan dan jisim badan 5 N ialah m = 5 N - T, dengan m = 0.510 kg. Oleh itu, dua persamaan ialah "0.306 kg x a = T - 3 N" dan "0.510 kg x a = 5 N - T".
-
Perhatikan bahawa pecutan (a) adalah sama bagi kedua-dua badan serta bagi rentetan. Mereka mempercepatkan pada masa yang sama ke sisi tubuh 5 N. Oleh kerana "T" telah dikurangkan dari satu persamaan dan ditambahkan kepada yang lain, "a" adalah sama di antara dua persamaan. Oleh itu, adalah mungkin untuk menghapuskan persamaan dan bergabung dengannya untuk mendapatkan (T-3 N) / 0.306 kg = (5 N-T) / 0.510 kg. Larutan menghasilkan T = 3.75 N, iaitu antara 3 N dan 5 N, seperti yang dilaporkan dalam Langkah 2.
Bagaimana
- Terdapat formula mudah untuk voltan T dalam konfigurasi di atas (yang dipanggil Mesin Atwood). Jika m1 dan m2 adalah jisim dua badan, maka "T = 2 g x m1 x m2 / (m1 + m2)". (Seperti sebelum ini, "g" ialah pecutan graviti.