Ha két ember húzza az azonos kötelet "10 N" erővel, mi a feszültség a kötélen?

Ha két ember húzza az azonos kötelet "10 N" erővel, mi a feszültség a kötélen?
Anonim

Newton harmadik jogát követve (… egyenlő és szemben erők …), a húr addig nyúlik, amíg el nem éri a legszűkebb pontját.

Elképzelheted, hogy ez olyan, mint egy háborús háborús játék, amelynek mindkét oldala halott.

Mivel a vízszintes erőkre összpontosítunk, és mivel pontosan két vízszintes erő húzódik be ellentétes vektorirányok hoz azonos mértékben megszünteti egymástól, ahogy itt látható:

#sum F_x = T - F_x = ma_x = 0 #

Amint azt a kérdésben megállapítottuk, ez azt jelentené #T = F_x # (így #T - F_x = 0 #). Így, ha #F_x = "10 N" #, #T = szín (kék) ("10 N") #.

(Továbbá, még ha # M # kicsi, #fejsze# ezért kell lennie # "0 m / s" ^ 2 #.)

Válasz:

10 N

Magyarázat:

Bár sokan egyszerűen csak hozzá akarnak adni az egyes végektől érkező erőket, hogy teljes erőt kapjanak, ez alapvetően helytelen.

Ez Newton harmadik törvényének alkalmazása: "Minden cselekvés esetében egyenlő és ellentétes reakció van." Az egyetlen mód, hogy valaki a sztring egyik végénél 10 N-os erőt gyakoroljon a karakterlánc másik végén, a húr másik vége egy 10 N-os erőt fejt ki az ellenkező irányba.

Tegyük fel, hogy egy 1 kg-os tömeget rugós skála alapján lógok. Ez körülbelül 10 N. erővel húzódik. Ezután vegye ki a súlyt, és csavarja be a rugós skála egy falhoz. Húzza meg a mérleget 1 kg-ig. Ez ugyanaz a 10 N erő, amit a súly (és a gravitáció) lefelé gyakorolt, amikor lógott. Végül, fontolja meg, mi történne, ha egy második tavaszi skálát csatolna a falhoz és a húr végéhez az adott tavaszi skálához. Ha 1 kg-ot olvasva elég keményen húzza, az ellenkező végén lévő rugós skála is 1 kg-ot mutat. Az egyenlő erőket ellenkező irányban jelzik.

Válasz:

10 Newton

Magyarázat:

Vegyünk egy pontot a húron, mindkét irányban egyenletesen kell húzni. Most vegye ki a 10N-os húzott széleket. Kiegyensúlyozottnak kell lenniük, ezért a karakterlánc feszültsége 10 N. (Newton harmadik törvénye)

… A gyakori téves elképzelés az, hogy 10N-t 10N-re adunk, hogy 20N-t kapjunk, de ez a hiba nem indokolt.