Hoe om spanningskrag in 'n katrol te vind: stappe, probleem, voorbeelde


In hierdie artikel sal ons in detail sien hoe om spanningskrag in 'n katrol te vind deur die metode te verstaan ​​om die spanning stap vir stap te meet met voorbeelde.

Die spanning is 'n vektorhoeveelheid en werk in die teenoorgestelde rigting van die krag wat toegepas word om die voorwerp te trek. As 'n man die water uit die put trek, dan plaas die spanningskrag van die optrede van 'n man op die emmer vol water. Die katrol help om die rigting van die spanningskrag wat op die tou uitgeoefen word om te keer.

Wat is spanningskrag?

Die spanning is 'n krag wat in die snare, tou of veer geskep word as gevolg van trek.

Hierdie krag wat in die tou gegenereer word, kan slegs bereken word deur Newton se tweede bewegingswet toe te pas waarvolgens die versnelling van die voorwerp eweredig is aan die netto kragte wat op die voorwerp inwerk en die massa van die voorwerp.

Lees meer oor 15 Lys van voorbeelde van spanningskrag.

Beskou twee massas M1 en M2 aan die tou op 'n katrol vasgemaak. Wat is die spanning op die katrol?

Spanning in 'n katrol word gegenereer as gevolg van die las wat daarop inval.

Lees meer oor Spanning tussen twee blokke: verskeie entiteite en probleemvoorbeelde.

Stap 1: Teken 'n vryliggaamdiagram

Dit is altyd verkieslik om 'n vryliggaamdiagram te teken om die probleem maklik te verstaan ​​wat 'n duidelike identifikasie gee van al die kragte wat op die voorwerp uitoefen.

Kom ons teken die vryliggaamdiagram vir bogenoemde probleem en verstaan ​​dit kortliks.

hoe om spanningskrag in 'n katrol te vind
Vryliggaamdiagram

Dit word in die bostaande diagram getoon dat die spanningskrag wat in die tou geskep word na die wiel van 'n katrol inwerk. Die krag as gevolg van die swaartekrag van die voorwerp werk afwaarts. Die versnelling van die massa M1 is afwaarts, in ooreenstemming, die versnelling van die massa M2 is opwaarts.

Stap 2: Skryf die kragvergelyking in 'n katrol

Die kragte wat op die katrol inwerk as gevolg van die voorwerp met massa M1 is

F=TM1g

-M1a=TM1g

T = M1g -M1'n —-(1)

Die krag as gevolg van swaartekrag word in die negatiewe y-rigting toegepas, daarom het ons dit as negatief geneem en die spanning word in die opwaartse rigting in die positiewe y-rigting uitgeoefen. Die versnelling van die massa is ook in die afwaartse rigting.

Die kragte wat op die katrol inwerk as gevolg van die voorwerp met massa M2 is

F=TM2g

M2a=TM2g

T=M2g+M2'n —-(2)

Die versnelling van beide die massas op die katrol sal teen dieselfde tempo wees, maar slegs die bewegingsrigting verskil.

Stap 3: Vind die versnelling van die voorwerpe

Nou het ons twee kragtevergelykings

T = M1g -M1'n —-(1)

T=M2g+M2'n —-(2)

Dus, deur beide die vergelykings gelyk te stel, het ons,

M1g -M1a =M2g+M2a

M1g -M2g =M2a+M1a

(M1-M2)g =(M2+M1)a

a=(M1-M2)g/M1+M2 —-(3)

Lees meer oor Negatiewe spanning: wat, hoekom, wanneer, voorbeelde, hoe om te vind.

As die massa van die voorwerpe bekend is, kan ons die versnelling van die massas bereken. As M1=3kg en M2=1kg, wat sal dan die versnelling van die voorwerp in die katrol wees?

a=(3-1) x 9.8/3+1

=2 x 9.8/4

= 9.8 / 2

=4.9 m/s2

 Die versnelling van beide die voorwerpe op die katrol sal 4.9m/s wees2.

Lees meer oor Spanning.

Stap 4: Vind die netspanning in die katrol

Noudat ons die versnelling van die voorwerp ken, laat ons die versnelling in enige van die vergelykings (1) of (2) vervang om die netto spanning in die katrol te vind.

Deur eqn (3) in eqn (1) te vervang, het ons

T = M1g -M1a

T = M1(ga)

As ons dieselfde voorbeeld as hierbo oorweeg, is dit as massa M1=3kg en M2=1kg, dan is spanning in die katrol,

Gevolglik is die spanningskrag in die katrol 14.7 Newton.

Lees meer oor Spanning vs kompressie: Vergelykende tabelanalise en feite.

Beskou 'n katrol wat op 'n horisontale tafel geheg is met twee verskillende vragte met massa m1 en m2. Hoe verskil die trekkrag in 'n katrol?

Kom ons teken eers die vryliggaamdiagram vir die probleem hierbo.

Vryliggaamdiagram vir 'n horisontale katrol

Die krag wat op die massa inwerk m1 is die som van die wrywingskrag en die spanning in die tou.

F1=T-μ N

m1a=T-μN

T=m1a+μ N

Die wrywingskrag word so negatief geneem as wat die rigting van die krag in die negatiewe x-rigting toegepas word. Die normaalkrag op die voorwerp is gelykstaande aan die gewig van die voorwerp, daarom kan ons die bogenoemde vergelyking herskryf as,

T=m1a+μ m1g —(1)

Die krag wat op die massa inwerk m2 is as gevolg van die trekkrag en die krag as gevolg van swaartekrag.

F2=Tm2g

m2a=Tm2g

T=m2a+m2g —(2)

Die wrywingskrag word so negatief geneem aangesien dit die voorwerp in die negatiewe x-rigting sleep.

Nou is die volgende stap om die versnelling van die voorwerpe te vind. Deur beide die vergelykings gelyk te stel, het ons,

Nou, as die wrywingskoëffisiënt en die massas van die voorwerpe bekend is, kan ons die waarde van versnelling van 'n katrol bereken.

Om die netto spanning in die katrol te vind, laat ons die versnellingsvergelyking in die vgl (2) vervang,

Lees meer oor Hoe om normale krag met spanning te vind: verskeie benaderings en probleemvoorbeelde.

Algemene vrae

As die massa van die blad wat op die horisontale oppervlak gehou word 5 kg is, word aan die een kant aan 'n tou vasgemaak, en 'n ander massa van 4.5 kg word vertikaal in die lug gehang wat aan die ander kant van die tou vasgemaak is. Vind die spanning in die tou as die wrywingskoëffisiënt van die horisontale oppervlak 0.25 is.

Gegee: m1= 5 kg

m2= 4.5 kg

μ = 0.25

Die vergelyking vir die spanning as gevolg van die voorwerp op die horisontale wrywingsoppervlak en die vertikaal gesuspendeerde massa in die lug het ons hierbo afgelei. Ons gaan dieselfde vergelyking hier gebruik.

= 330.75 N

Die spanning in die tou as gevolg van beide die massas is 330.75 Newton.

Hoe word die spanning in die katrol geskep?

Normaalweg is die spanningskrag word na die punte van die tou uitgeoefen in afwesigheid van las.

Die spanning word gegenereer wanneer die tou op die katrol 'n trekkrag op beide die punte van die tou ervaar en hierdie spanningskragte werk na die katrol.

AKSHITA MAPARI

Hallo, ek is Akshita Mapari. Ek het M.Sc. in Fisika. Ek het aan projekte gewerk soos Numeriese modellering van winde en golwe tydens sikloon, Fisika van speelgoed en gemeganiseerde opwindingsmasjiene in pretpark gebaseer op Klassieke Meganika. Ek het 'n kursus oor Arduino gevolg en het 'n paar mini-projekte op Arduino UNO bereik. Ek hou altyd daarvan om nuwe sones op die gebied van wetenskap te verken. Ek glo persoonlik dat leer meer entoesiasties is as dit met kreatiwiteit geleer word. Afgesien hiervan hou ek daarvan om te lees, te reis, op kitaar te tokkel, klippe en lae te identifiseer, fotografie en skaak te speel. Koppel my op LinkedIn - linkedin.com/in/akshita-mapari-b38a68122

Onlangse plasings