Gerilme kuvveti nasıl belirlenir? Gerilme kuvvetinin belirlenmesi. Çekme kuvveti nasıl bulunur

Görev 10048

Kütlesi m = 0,4 kg olan disk şeklindeki bir blok, uçlarına m1 = 0,3 kg ve m2 = 0,7 kg kütleli ağırlıkların asıldığı bir iplik üzerindeki çekme kuvvetinin etkisi altında döner. Bloğun her iki tarafındaki ipliğin T 1 ve T 2 çekme kuvvetlerini belirleyin.

Sorun 13144

Yarıçapı R = 5 cm ve kütlesi M = 10 kg olan, ucuna m = 1 kg kütleli bir yük iliştirilen homojen katı silindirik bir şaft üzerine hafif bir iplik sarılmaktadır. Belirleyin: 1) yükün hareket ettiği bağımlılık s(t); 2) T ipliğinin gerginlik kuvveti; 3) şaftın döndüğü bağımlılık φ(t); 4) hareketin başlamasından sonra t = 1 s boyunca şaftın açısal hızı ω; 5) Şaft yüzeyinde bulunan noktaların teğetsel (а τ) ve normal (а n) ivmeleri.

Sorun 13146

Kütlesi m = 0,2 kg olan, uçlarına m1 = 0,35 kg ve m2 = 0,55 kg kütleli gövdelerin tutturulduğu homojen bir katı silindir şeklindeki sabit bir bloğun içinden ağırlıksız bir iplik atılır. Bloğun eksenindeki sürtünmeyi ihmal ederek şunları belirleyin: 1) yükün hızlanmasını; 2) iplik gerginlik kuvvetlerinin T2/T1 oranı.

Görev 40602

Kütlesi m olan içi boş, ince duvarlı bir silindir üzerine bir iplik (ince ve ağırlıksız) sarılmıştır. Serbest ucu, l ivmesiyle aşağıya doğru hareket eden bir asansörün tavanına bağlanmıştır. Silindir kendi haline bırakılır. Kaldırma kuvvetine ve iplikteki gerilmeye göre silindirin ivmesini bulun. Hareket sırasında iplik dikey kabul edilir.

Görev 40850

200 gramlık bir ağırlık 40 cm uzunluğundaki bir ip üzerinde yatay düzlemde döndürülüyor. Yük bir dakikada 36 devir yaparsa ipliğin çekme kuvveti nedir?

Sorun 13122

Kütlesi m = 0,4 g olan yüklü bir top, ipek bir iplik üzerinde havada asılı duruyor ve alttan, r = 2 cm mesafede zıt büyüklükte ve eşit büyüklükte bir q yükü ona getiriliyor. Sonuç olarak iplik gerginlik kuvveti T n = 2,0 kat artar. q yükünü bulun.

Sorun 15612

Matematiksel sarkacın ipliğinin gerilim kuvveti modülünün, konik sarkacın ipliğinin gerilim kuvveti modülü ile aşırı konumdaki oranını bulun; ipliklerin uzunlukları, ağırlıkların ağırlıkları ve sarkacın sapma açıları aynıdır.

Sorun 16577

Her biri 1 μg ağırlığında iki küçük özdeş top, aynı uzunluktaki ipliklere asılıyor ve temas halinde. Toplar yüklendiğinde 1 cm mesafeye dağıldılar ve iplik gerginliği 20 nN'ye eşit oldu. Topların yüklerini bulunuz.

Sorun 19285

Matematiksel bir sarkacın ipliğinin F çekme kuvvetinin zamanla değiştiğine göre bir yasa oluşturun. Sarkaç α = α max cosωt kanununa göre salınır, kütlesi m, uzunluğu ben.

Görev 19885

Şekilde yüzey yük düzlemi σ = 40 μC/m 2 olan yüklü sonsuz bir düzlem ve kütlesi m = l g ve yükü q = 2,56 nC olan benzer yüklü bir top gösterilmektedir. Topun asılı olduğu ipteki gerilim...

popüler çözünürlüklü

Güç: aksiyon, dinlenme veya hareket durumunu değiştirebilen vücut; dolayısıyla belirli bir cismin hızını, yönünü veya hareket yönünü hızlandırabilir veya değiştirebilir. Aykırı, tansiyon- bu, onu çeken karşıt güçlerin etkisine bağlı olarak vücudun durumudur.

O olarak bilinir germe kuvveti, elastik bir gövdeye maruz kaldığında gerilim yaratan; Bu son kavramın, analiz edildiği bilgi dalına bağlı olarak çeşitli tanımları vardır.

Örneğin halatlar kuvvetlerin bir vücuttan diğerine aktarılmasına izin verir. Halatın uçlarına eşit ve zıt iki kuvvet uygulandığında ip gerginleşir. Kısaca çekme kuvvetleri ipi kopmadan destekleyen bu kuvvetlerin her biri .

Fizik Ve mühendislik hakkında konuşmak mekanik stres, Bir cismin yüzeyindeki maddi bir noktanın çevrelediği birim alan başına kuvveti belirtmek için. Mekanik stres, kuvvet birimlerinin alan birimlerine bölünmesiyle ifade edilebilir.

Gerilim aynı zamanda elektronları bir iletken aracılığıyla kapalı bir elektrik devresine yönlendiren ve elektrik akımının akmasına neden olan fiziksel bir niceliktir. Bu durumda voltaj çağrılabilir. tansiyon veya potansiyel fark .

Diğer tarafta, yüzey gerilimi Bir sıvının birim alan başına yüzey alanını azaltmak için gereken enerji miktarıdır. Bu nedenle sıvı yüzeyini artırarak direnç gösterir.

Çekme kuvveti nasıl bulunur

Bilerek güç gerginlik güç Bir çizgi veya ipin gerildiği bir çizgide, eğer çizgilerin açıları biliniyorsa, statik tipte bir durumda gerilim bulunabilir. Örneğin, yük bir eğim üzerindeyse ve eğime paralel bir çizgi yükün aşağı doğru hareket etmesini engelliyorsa, ilgili kuvvetlerin yatay ve dikey bileşenlerinin toplamının sıfır vermesi gerektiği bilinerek gerilime izin verilir.

Bunu yapmanın ilk adımı hesaplama- bir eğim çizin ve üzerine M kütleli bir blok yerleştirin. Sağa doğru eğim artar ve bir noktada çizginin birinciye paralel olduğu bir duvarla karşılaşır. ve bloğu yerinde tutarak ve T gerginliğini uygulayarak bağlayın. Daha sonra, "alfa" olabilecek Yunan harfiyle eğim açısını ve bloğa uyguladığı kuvveti N harfiyle tanımlamanız gerekir, çünkü biz hakkında konuşuyoruz normal kuvvet .

Bloktan vektör eğime dik ve normal kuvveti temsil edecek şekilde yukarıya, aşağıya doğru (eksene paralel) çizilmelidir. sen) yerçekimini görüntülemek için. Daha sonra formüllerle başlarsınız.

Gücü bulmak için F=M kullanılır. G , Nerede g: onun sabiti hızlanma(Yerçekimi durumunda bu değer 9,8 m/sn^2). Sonuç için kullanılan birim, harfle gösterilen Newton'dur. N. Normal kuvvet olması durumunda eksenle yaptığı açıyı kullanarak dikey ve yatay vektörlerde genişletilmesi gerekir. X: yukarı vektörü hesaplamak için G açının kosinüsüne ve vektör için soldan bunun koynuna doğru yöndedir.

Son olarak normal kuvvetin sol bileşeni, T geriliminin sağ tarafına eşitlenmeli ve sonuçta gerilim çözülmelidir.

• Kütüphane Bilimi

  Şu an meşgul olduğumuz kütüphanecilik kavramını iyi bilmek için öncelikle onun etimolojik kökenini açıklamakla başlamak gerekir. Bu durumda, bu dilin çeşitli unsurlarının toplamından oluştuğu için bu kelimenin Yunancadan geldiğini söyleyebiliriz: - "Kitap" olarak çevrilebilecek "biblion" ismi. - "Kutu" veya "saklandığı yer" kelimesiyle eş anlamlı olan "tehe" kelimesi. -"Çalışan bilim"i belirtmek için kullanılan "-logía" son eki. Bu, odaklanan bir disiplinde kütüphanecilik olarak bilinir.

  tanım

• taksicilik

  Taksicilik, Kraliyet İspanyol Akademisi'nin (RAE) sözlüğünde kabul edilen bir terim değildir. Kavram, bir canlının algıladığı bir uyarana tepki vermek için yaptığı yönsel hareketi ifade etmek için kullanılmaktadır. Taksi negatif (canlının uyaranın kaynağından uzaklaşması) ya da pozitif (canlının söz konusu uyaranın ürettiği şeye yaklaşması) olabilir. Organize etmek

  tanım

• eklenti

  Latince expansĭo kelimesinden gelen genişleme, genişlemenin veya genişlemenin (yayılma, yayılma, açılma, açılma, daha fazla genlik verme veya bir şeyin daha fazla yer kaplamasını sağlama) eylemi ve etkisidir. Genişleme, bir ulusun veya imparatorluğun yeni toprakların fethedilmesi ve ilhak edilmesi yoluyla bölgesel büyümesi olabilir. Örneğin: "On dokuzuncu yüzyıldaki Amerika'nın yayılması çok önemliydi ve Meksika'yı etkiledi.

  tanım

• 1. 5 kg'lık bir kettlebell, tavana iki farklı noktadan bağlanan iki özdeş halat üzerinde tavana asılmaktadır. İplikler birbirleriyle a = 60° açı oluşturur (şekle bakın). Her iplikteki gerilimi bulun.

  2. (e) Bir Noel ağacı topu yatay bir daldan, dalın iki farklı noktasından bağlanan iki özdeş ip üzerine asılıyor. İplikler birbirleriyle a = 90° açı oluşturur. Her bir ipliğin çekme kuvveti 0,1 N ise topun kütlesini bulun.

  3. Büyük bir demir boru, uçları bir vinç kancasından iki özdeş kablo üzerinde, birbiriyle 120 °'lik bir açı oluşturacak şekilde asılır (şekle bakın). Her bir kablonun çekme kuvveti 800 N'dur. Borunun kütlesini bulun.

  4. (e) Uçlarından iki halat üzerindeki bir kancaya asılan 400 kg ağırlığındaki beton kiriş, bir kule vinç tarafından 3 m/s2'lik yukarıya doğru ivmeyle kaldırılıyor. Kablolar arasındaki açı 120°'dir. Halatlardaki gerilimi bulunuz.

  5. Tavandan bir ip üzerine 2 kg'lık bir ağırlık asılır ve buna başka bir ip ile 1 kg'lık bir ağırlık asılır (bkz. Şekil). Her iplikteki gerilimi bulun.

  6. (e) Tavandan 500 g'lık bir ağırlık bir ipin üzerine asılıyor ve buna başka bir ipin üzerine başka bir ağırlık asılıyor. Alt ipliğin çekme kuvveti 3 N'dur. Alt yükün kütlesini ve üst ipliğin çekme kuvvetini bulun.

  7. 2,5 kg ağırlığındaki bir yük, yukarıya doğru 1 m/s2 ivmeyle dişlerin üzerine kaldırılıyor. Bu yüke başka bir diş üzerinde ikinci bir yük asılır. Üst ipliğin (yani yukarı çekilen) çekme kuvveti 40 N'dir. İkinci yükün kütlesini ve alt ipliğin çekme kuvvetini bulun.

  8. (e) 2,5 kg'lık bir ağırlık, 3 m/s2'lik aşağı doğru ivmeyle tellerin üzerine indiriliyor. Bu yüke başka bir diş üzerinde ikinci bir yük asılır. Alt ipliğin çekme kuvveti 1 N'dir. İkinci yükün kütlesini ve üst ipliğin çekme kuvvetini bulun.

  9. Tavana tutturulmuş sabit bir bloğun içinden ağırlıksız ve uzamayan bir iplik atılır. Kütleleri m 1 = 2 kg ve m 2 = 1 kg olan ağırlıklar ipliğin uçlarından asılıdır (bkz. Şekil). Yüklerin her biri hangi yönde ve hangi ivmeyle hareket ediyor? İplikteki gerilim nedir?

  10. (e) Tavana tutturulmuş hareketsiz bir bloğun üzerine ağırlıksız ve uzamayan bir iplik atılıyor. Ağırlıklar ipliğin uçlarından asılır. İlk yükün kütlesi m 1 \u003d 0,2 kg. 3 m/s 2 ivmeyle yukarı doğru hareket ediyor. İkinci yükün kütlesi nedir? İplikteki gerilim nedir?

  11. Tavana tutturulmuş sabit bir bloğun içinden ağırlıksız ve uzamayan bir iplik atılıyor. Ağırlıklar ipliğin uçlarından asılır. İlk yükün kütlesi m 1 \u003d 0,2 kg. Yukarıya doğru hareket ederek hızını 1 saniyede 0,5 m/s'den 4 m/s'ye çıkarıyor. İkinci yükün kütlesi nedir? İplikteki gerilim nedir?

  
  
  

  12. (e) Tavana tutturulmuş hareketsiz bir bloğun üzerine ağırlıksız ve uzamayan bir iplik atılıyor. İpliğin uçlarından m 1 = 400 g ve m 2 = 1 kg kütleli ağırlıklar asılıdır. Dinlendirilirler ve daha sonra serbest bırakılırlar. Yüklerin her biri hangi ivmeyle hareket ediyor? Her biri 1 saniyelik hareketle ne kadar uzağa gidecek?

  13. Tavana tutturulmuş sabit bir bloğun içinden ağırlıksız ve uzamayan bir iplik atılıyor. İpliğin uçlarından m1 = 400 g ve m2 = 0,8 kg kütleli ağırlıklar asılıdır. Aynı seviyede dinlenme halinde tutulurlar ve sonra serbest bırakılırlar. Hareketin başlamasından 1,5 saniye sonra yükler arasındaki mesafe (yükseklik olarak) ne olacaktır?

  14. (e) Tavana tutturulmuş hareketsiz bir bloğun üzerine ağırlıksız ve uzamayan bir iplik atılıyor. Ağırlıklar ipliğin uçlarından asılır. İlk yükün kütlesi m 1 \u003d 300 g Yükler aynı seviyede hareketsiz tutulur ve sonra serbest bırakılır. Hareket başladıktan 2 s sonra yüklerin bulunduğu yükseklik farkı 1 m'ye ulaştı İkinci yükün kütlesi m2 nedir ve yüklerin ivmesi nedir?

  Konik bir sarkacın sorunları

  15. 1 m uzunluğunda ağırlıksız, uzamayan bir ip üzerinde asılı duran, 50 g ağırlığındaki küçük bir top, yatay düzlemde bir daire içinde hareket eder. İplik dikeyle 30°'lik bir açı yapar. İplikteki gerilim nedir? Topun hızı nedir?

  16. (e) 1 m uzunluğunda ağırlıksız, uzamayan bir ipin üzerinde asılı duran küçük bir top, yatay düzlemde bir daire çizerek hareket ediyor. İplik dikeyle 30°'lik bir açı yapar. Nedir açısal top hızı?

  17. Kütlesi 100 g olan bir top, yarıçapı 1 m olan bir daire içinde 2 m uzunluğunda ağırlıksız ve uzamaz bir ip üzerinde asılı olarak hareket etmektedir. İpteki gerilim nedir? İpin dikeyle yaptığı açı nedir? Topun hızı nedir?

  18. (e) Kütlesi 85 g olan bir top, yarıçapı 50 cm olan bir daire boyunca, 577 mm uzunluğunda ağırlıksız ve uzamaz bir ip üzerinde asılı olarak hareket etmektedir. İpteki gerilim nedir? İpin dikeyle yaptığı açı nedir? Nedir açısal top hızı?

  
  
  

  Bölüm 17.

  Vücut ağırlığı, destek reaksiyon kuvveti ve ağırlıksızlık.

  1. 80 kg ağırlığındaki bir kişi yukarıya doğru 2,5 m/s2 ivmeyle hareket eden bir asansörün içindedir. Asansördeki kişinin ağırlığı ne kadardır?

  2. (e) Bir kişi, yukarıya doğru 2 m/s 2 ivmeyle hareket eden bir asansörün içindedir. Ağırlığı 1080 N olan bir kişinin kütlesi nedir?

  3. 500 kg ağırlığındaki bir kiriş, aşağıya doğru 1 m/s2 ivmeyle bir kablo üzerine indiriliyor. Kirişin ağırlığı nedir? Kablonun çekme mukavemeti nedir?

  4. (e) Bir sirk akrobatı yine yukarıya doğru 1,2 m/s2'lik bir ivmeyle bir ipin üzerinde kaldırılıyor. Halat gerilimi 1050 N ise akrobatın kütlesi nedir? Akrobatın ağırlığı ne kadar?

  5. Asansör yukarıya doğru 1,5 m / s2'ye eşit bir ivmeyle hareket ederse, asansördeki bir kişinin ağırlığı 1000 N'dir. Asansör aynı ivmeyle hareket ederse bir kişinin ağırlığı ne olur, ancak aşağıya mı yönlendirildi? Bir kişinin kütlesi nedir? Sabit bir asansörde bu kişinin ağırlığı nedir?

  6. (e) Asansör yukarıya doğru ivmeyle hareket ediyorsa asansördeki kişinin ağırlığı 1000 N'dir. Asansör aynı ivmeyle ancak aşağıya doğru hareket ediyorsa kişinin ağırlığı 600 N'dur. Asansörün ivmesi nedir ve kişinin kütlesi nedir?

  7. Kütlesi 60 kg olan bir kişi yukarıya doğru düzgün hareket eden bir asansörde yükseliyor. Duran asansör 2 saniyede 2,5 m/s hız kazanmıştır. Kişinin ağırlığı nedir?

  8. (e) Kütlesi 70 kg olan bir kişi, düzgün bir şekilde yukarıya doğru hareket eden bir asansörde yukarı çıkmaktadır. Duran bir asansör 2 saniyede 4 m yol kat etmiştir.Bu durumda bir kişinin ağırlığı ne kadardır?

  9. Dışbükey bir köprünün eğrilik yarıçapı 200 m'dir.Kütlesi 1 ton olan bir araba köprü boyunca 72 km/saat hızla hareket ediyor. Köprünün tepesindeki arabanın ağırlığı nedir?

  10. (e) Dışbükey bir köprünün eğrilik yarıçapı 150 m'dir. Kütlesi 1 ton olan bir araba köprü üzerinde hareket etmektedir. Köprünün tepesindeki ağırlığı 9500 N'dur. Arabanın hızı nedir? ?

  11. Dışbükey bir köprünün eğrilik yarıçapı 250 m'dir Bir araba köprü boyunca 63 km/saat hızla hareket etmektedir. Köprünün tepesindeki ağırlığı 20.000 N'dur. Arabanın kütlesi nedir?

  12. (e) Kütlesi 1 ton olan bir araba dışbükey bir köprü üzerinde 90 km/saat hızla hareket etmektedir. Köprünün tepesindeki arabanın ağırlığı 9750 N'dir. Köprünün dışbükey yüzeyinin eğrilik yarıçapı nedir?

  13. 3 ton ağırlığındaki bir traktör, traktörün ağırlığı altında eğilen yatay bir ahşap köprünün üzerine çıkıyor. Traktörün hızı 36 km/saattir. Traktörün köprünün en alt sapma noktasındaki ağırlığı 30.500 N'dur. Köprü yüzeyinin yarıçapı nedir?

  14. (e) 3 tonluk bir traktör, traktörün ağırlığı altında sarkan yatay bir ahşap köprünün üzerine çıkıyor. Traktörün hızı 54 km/saattir. Köprü yüzeyinin eğrilik yarıçapı 120 m'dir Traktörün ağırlığı nedir?

  15. Ahşap yatay bir köprü 75.000 N'luk bir yüke dayanabilir. Köprünün üzerinden geçmesi gereken tankın kütlesi 7200 kg'dır. Köprü, köprünün eğrilik yarıçapı 150 m olacak şekilde bükülürse, bir tank köprüden ne kadar hızlı geçebilir?

  16. (e) Ahşap bir köprünün uzunluğu 50 m olup sabit modülo hızla hareket eden bir kamyon köprüden 5 s'de geçmektedir. Aynı zamanda köprünün maksimum sapması, yüzeyinin eğrilik yarıçapı 220 m olacak şekilde olup, köprünün ortasındaki kamyonun ağırlığı 50 kN'dir. Kamyonun ağırlığı ne kadar?

  17. Bir araba, eğrilik yarıçapı 150 m olan dışbükey bir köprü boyunca hareket ediyor, sürücü arabanın hangi hızında ağırlıksızlığı hissedecek? Başka ne hissedecek (tabii ki sürücü normal bir insan olmadığı sürece)?

  18. (e) Bir araba dışbükey bir köprü üzerinde hareket etmektedir. Arabanın sürücüsü köprünün en yüksek noktasında 144 km/saat hızla aracın kontrolünü kaybettiğini hissetti mi? Bu neden oluyor? Köprü yüzeyinin eğrilik yarıçapı nedir?

  19. Uzay aracı 50 m/s2'lik bir ivmeyle harekete geçiyor. Astronotlar uzay aracında ne tür bir aşırı yük yaşıyor?

  20. (e) Bir astronot kısa süreli aşırı yüke on kat dayanabilir. Bu anda uzay aracının yukarıya doğru ivmesi ne olmalıdır?

  Fizikte çekme kuvveti, bir ipe, kordona, kabloya veya benzer bir nesneye veya nesne grubuna etki eden kuvvettir. Halat, kordon, kablo vb. ile gerilen, asılan, desteklenen veya sallanan her şey gerilime maruz kalır. Tüm kuvvetler gibi gerilim de nesneleri hızlandırabilir veya deforme olmalarına neden olabilir. Çekme kuvvetini hesaplayabilme yeteneği sadece Fizik Fakültesi öğrencileri için değil aynı zamanda mühendis ve mimarlar için de önemli bir beceridir; Sağlam evler inşa edenlerin, sarkmaması veya çökmemesi için belirli bir ip veya kablonun nesnenin ağırlığının çekme kuvvetine dayanıp dayanamayacağını bilmeleri gerekir. Bazı fiziksel sistemlerde çekme kuvvetinin nasıl hesaplanacağını öğrenmek için makaleyi okumaya başlayın.

  Adımlar

  Bir iplikteki gerginlik kuvvetinin belirlenmesi

  1. İpin her iki ucundaki kuvvetleri belirleyin. Belirli bir ipin, yani ipin çekme kuvveti, ipi her iki ucundan çeken kuvvetlerin sonucudur. Size hatırlatıyoruz kuvvet = kütle × ivme. Halatın gergin olduğunu varsayarsak, halata asılı duran bir nesnenin ivmesindeki veya kütlesindeki herhangi bir değişiklik, halatın kendisindeki gerilimde de bir değişikliğe neden olacaktır. Yer çekiminin sabit hızlanmasını unutmayın; sistem hareketsiz olsa bile bileşenleri yer çekimine tabidir. Belirli bir halatın çekme kuvvetinin T = (m × g) + (m × a) olduğunu varsayabiliriz; burada "g", ip tarafından desteklenen herhangi bir nesnenin yerçekimine bağlı ivmesidir ve "a" nesnelere etki eden herhangi bir ivmedir.

     • Birçok fiziksel problemi çözmek için, varsayıyoruz mükemmel halat- Yani ipimiz incedir, kütlesi yoktur, esneyemez ve kopamaz.
     • Örneğin, bir yükün ahşap bir kirişe tek bir halatla asıldığı bir sistemi ele alalım (resme bakın). Ne yük ne de halat hareket ediyor; sistem hareketsiz durumda. Sonuç olarak bir yükün dengede olabilmesi için çekme kuvvetinin yer çekimi kuvvetine eşit olması gerektiğini biliyoruz. Başka bir deyişle Çekme kuvveti (F t) = Yer çekimi kuvveti (F g) = m × g.
       • Yükün kütlesinin 10 kg olduğunu varsayalım, dolayısıyla çekme kuvveti 10 kg × 9,8 m/s 2 = 98 Newton.

  2. Hızlanmayı düşünün. Yer çekimi, ipteki gerilimi etkileyebilecek tek kuvvet değildir; ip üzerindeki bir nesneye ivmeyle uygulanan herhangi bir kuvvet de aynı şeyi yapar. Örneğin, bir halat veya kabloya asılı bir nesne bir kuvvet tarafından hızlandırılırsa, nesnenin ağırlığının oluşturduğu çekme kuvvetine ivme kuvveti (kütle × ivme) eklenir.

     • Örneğimizde 10 kg'lık bir yükün bir ipe asıldığını ve ahşap bir kirişe bağlanmak yerine 1 m/s 2 ivmeyle yukarıya doğru çekildiğini varsayalım. Bu durumda, yerçekimi ivmesinin yanı sıra yükün ivmesini de aşağıdaki şekilde hesaba katmamız gerekir:
       • F t = F g + m × a
       • F t \u003d 98 + 10 kg × 1 m / s 2
       • F t = 108 Newton.

  3. Açısal ivmeyi düşünün. Bir ipin üzerinde merkez olarak kabul edilen bir noktanın (sarkaç gibi) etrafında dönen bir cisim, merkezkaç kuvveti yoluyla ipe gerilim uygular. Merkezkaç kuvveti, yükün düz bir çizgi yerine bir yay şeklinde hareket etmeye devam etmesi için halatın onu içeri doğru "iterek" neden olduğu ekstra gerilimdir. Bir nesne ne kadar hızlı hareket ederse merkezkaç kuvveti o kadar büyük olur. Merkezkaç kuvveti (Fc) m × v2 /r'ye eşittir; burada "m" kütle, "v" hız ve "r" yükün hareket ettiği dairenin yarıçapıdır.

     • Nesne hareket ettikçe ve hızı değiştikçe merkezkaç kuvvetinin yönü ve büyüklüğü değiştiğinden, halatın tam gerilimi daima merkez noktada ipe paraleldir. Yer çekiminin sürekli olarak bir nesneye etki ettiğini ve onu aşağı çektiğini unutmayın. Yani eğer nesne dikey olarak sallanıyorsa toplam gerilim en güçlü nesne maksimum hızına ulaştığında yayın en alt noktasında (sarkaç için buna denge noktası denir) ve en zayıf nesne yavaşladığında yayın tepesinde.
     • Örneğimizde nesnenin artık yukarıya doğru ivmelenmediğini, bir sarkaç gibi sallandığını varsayalım. İpimizin uzunluğu 1,5 m olsun ve yükümüz salıncağın dibinden geçerken 2 m/s hızla hareket etsin. Yayın en alt noktasındaki gerilim kuvvetini en büyük olduğunda hesaplamamız gerekiyorsa, öncelikle yükün bu noktada ve dinlenme halindeyken eşit bir yerçekimi basıncına maruz kalıp kalmadığını bulmamız gerekir - 98 Newton . Ek merkezkaç kuvvetini bulmak için aşağıdakileri çözmemiz gerekir:
       • F c \u003d m × v 2 / r
       • F c = 10 × 2 2 /1,5
       • F c \u003d 10 × 2,67 \u003d 26,7 Newton.
       • Böylece toplam gerilim 98 + 26,7 = olacaktır. 124,7 Newton.

  4. Yük arktan geçerken yerçekiminden kaynaklanan çekme kuvvetinin değiştiğini unutmayın. Yukarıda belirtildiği gibi, nesne sallandıkça merkezkaç kuvvetinin yönü ve büyüklüğü değişir. Her durumda, yer çekimi kuvveti sabit kalsa da, Yer çekimine bağlı net çekme kuvveti da değişir. Sallanan nesne ne zaman Olumsuz yayın alt noktasında (denge noktası), yerçekimi onu aşağı çeker, ancak gerilim onu ​​belirli bir açıyla yukarı çeker. Bu nedenle, çekme kuvvetinin yer çekimi kuvvetinin tamamına değil, bir kısmına karşı koyması gerekir.

     • Yer çekimi kuvvetini iki vektöre bölmek bu durumu görselleştirmenize yardımcı olabilir. Dikey olarak sallanan bir nesnenin yayının herhangi bir noktasında ip, denge noktası ve dönme merkezinden geçen bir çizgi ile "θ" açısı yapar. Sarkaç sallanmaya başlar başlamaz, yerçekimi kuvveti (m × g) 2 vektöre bölünür - denge noktası yönünde yaya teğet olarak etki eden mgsin(θ) ve paralel etki eden mgcos(θ) Gerilme kuvvetine doğru fakat ters yönde. Gerilim, yerçekimi kuvvetinin tamamına değil (tüm kuvvetlerin aynı olduğu denge noktası hariç) yalnızca mgcos(θ)'ya - ona karşı yönlendirilen kuvvete - direnebilir.
     • Sarkacın dikeyden 15 derece saptırıldığında 1,5 m/s hızla hareket ettiğini varsayalım. Gerilme kuvvetini aşağıdaki adımlarla bulacağız:
       • Gerilmenin yerçekimine oranı (T g) = 98cos(15) = 98(0,96) = 94,08 Newton
       • Merkezkaç kuvveti (F c) = 10 × 1,5 2 / 1,5 = 10 × 1,5 = 15 Newton
       • Tam gerilim = T g + F c = 94,08 + 15 = 109,08 Newton.

  5. Sürtünmeyi hesaplayın. Halat tarafından çekilen ve başka bir nesnenin (veya sıvının) sürtünmesinden dolayı bir "sürükleme" kuvvetine maruz kalan herhangi bir nesne, bu kuvveti ipteki gerilime verir. İki nesne arasındaki sürtünme kuvveti diğer herhangi bir durumda olduğu gibi aşağıdaki denkleme göre hesaplanır: Sürtünme kuvveti (genellikle F r) = (mu)N olarak yazılır, burada mu sürtünme kuvvetinin katsayısıdır nesneler ve N arasındaki, nesneler arasındaki olağan etkileşim kuvveti veya birbirlerine baskı yaptıkları kuvvettir. Durağan bir nesneyi hareket ettirmeye çalışmaktan kaynaklanan sürtünme olan statik sürtünmenin, hareket sürtünmesinden, yani hareketli bir nesneyi hareket halinde tutmaya çalışmaktan kaynaklanan sürtünmeden farklı olduğunu unutmayın.

     • 10 kg'lık yükümüzün artık sallanmadığını, yatay bir düzlemde halatla çekildiğini varsayalım. Dünyanın hareketinin sürtünme katsayısının 0,5 olduğunu ve yükümüzün sabit hızla hareket ettiğini ancak ona 1 m/s 2 ivme vermemiz gerektiğini varsayalım. Bu problem iki önemli değişikliği beraberinde getiriyor; birincisi, ipimiz ağırlığı taşımadığı için artık yerçekimine göre gerilimi hesaplamamıza gerek yok. İkinci olarak, yük kütlesinin ivmesinin yanı sıra sürtünmeden kaynaklanan gerilimi de hesaplamamız gerekecek. Aşağıdakilere karar vermemiz gerekiyor:
       • Normal kuvvet (N) = 10 kg & × 9,8 (yer çekimine bağlı ivme) = 98 N
       • Hareket sürtünme kuvveti (F r) = 0,5 × 98 N = 49 Newton
       • İvme kuvveti (F a) = 10 kg × 1 m/s 2 = 10 Newton
       • Toplam gerilim = F r + Fa a = 49 + 10 = 59 Newton.

     Çeşitli dişlerde çekme kuvvetinin hesaplanması

     1. Dikey paralel ağırlıkları bir makarayla kaldırın. Makaralar, halatın gerilim yönünü değiştirmenizi sağlayan, asılı bir diskten oluşan basit mekanizmalardır. Basit bir makara konfigürasyonunda, bir halat veya kablo, asılı bir ağırlıktan makaraya doğru, ardından başka bir ağırlığa doğru ilerler ve böylece iki halat veya kablo bölümü oluşturulur. Her durumda, her iki uç farklı büyüklükteki kuvvetler tarafından çekilse bile, bölümlerin her birindeki gerilim aynı olacaktır. Bir blokta dikey olarak asılı duran iki kütleli bir sistem için çekme kuvveti 2g (m 1) (m 2) / (m 2 + m 1) olup, burada “g” yerçekimi ivmesi, “m 1” ise yerçekimi ivmesidir. birinci nesnenin kütlesi, “ m 2 "- ikinci nesnenin kütlesi.

        • Aşağıdakilere dikkat ediyoruz, fiziksel problemler varsayılmaktadır bloklar mükemmel- Kütleleri yoktur, sürtünmeleri yoktur, kırılmazlar, deforme olmazlar ve kendilerini destekleyen halattan ayrılmazlar.
        • Bir ipin paralel uçlarında dikey olarak asılı iki ağırlığımızın olduğunu varsayalım. Yüklerden birinin kütlesi 10 kg, ikincisinin kütlesi ise 5 kg'dır. Bu durumda aşağıdakileri hesaplamamız gerekir:
          • T \u003d 2g (m 1) (m 2) / (m 2 +m 1)
          • T = 2(9,8)(10)(5)/(5 + 10)
          • T = 19,6(50)/(15)
          • T=980/15
          • T= 65,33 Newton.
        • Unutmayın ki bir ağırlık daha ağır olduğundan diğer tüm elemanlar eşit olduğundan bu sistem ivmelenmeye başlayacak, dolayısıyla 10 kg'lık ağırlık aşağıya doğru hareket ederek ikinci ağırlığın yukarı çıkmasına neden olacaktır.

     2. Ağırlıkları paralel olmayan dikey dişli bloklar kullanarak asın. Makaralar genellikle gerilimi yukarı veya aşağı yönü dışında bir yöne yönlendirmek için kullanılır. Örneğin, yük halatın bir ucundan dikey olarak asılırsa ve diğer ucu yükü çapraz bir düzlemde tutarsa, paralel olmayan blok sistemi, birinci ile noktalarda köşeleri olan bir üçgen şeklini alır. yük, ikinci ve bloğun kendisi. Bu durumda ipteki gerilim hem yer çekimi kuvvetine hem de ipin köşegen kısmına paralel olan çekme kuvveti bileşenine bağlıdır.

        • Dikey olarak asılı 10 kg'lık (m 1) ağırlığa sahip, 60 derecelik eğik bir düzlem üzerine yerleştirilen 5 kg'lık (m 2) ağırlığa bağlanan bir sistemimiz olduğunu varsayalım (bu eğim sürtünmesiz kabul edilir). Bir ipteki gerilimi bulmanın en kolay yolu öncelikle ağırlıkları hızlandıran kuvvetlerin denklemlerini yazmaktır. Daha sonra şöyle davranıyoruz:
          • Asılı yük daha ağırdır, sürtünme yoktur, dolayısıyla aşağıya doğru ivmelendiğini biliyoruz. İpteki gerilim yukarıya doğru çekilerek F = m 1 (g) - T veya 10(9,8) - T = 98 - T net kuvvetine göre hızlanır.
          • Eğik bir düzlem üzerindeki yükün yukarıya doğru ivmelendiğini biliyoruz. Sürtünme olmadığı için gerilimin düzlemdeki yükü yukarıya ve aşağıya çektiğini biliyoruz. sadece kendi ağırlığın. Eğimi aşağı çeken kuvvetin bileşeni mgsin(θ) olarak hesaplanır, dolayısıyla bizim durumumuzda kuvvetin F = T - m 2 (g)sin(60) = T - net kuvvetine göre ivmelendiği sonucuna varabiliriz. 5(9,8)(0,87) = T - 42,14.
          • Bu iki denklemi eşitlersek 98 - T = T - 42.14 elde ederiz. T'yi buluruz ve 2T = 140,14 elde ederiz, veya T = 70,07 Newton.

     3. Nesneyi asmak için birkaç iplik kullanın. Son olarak, nesnenin "Y şeklinde" bir halat sisteminden asıldığını hayal edelim - iki halat tavana sabitlenir ve merkezi bir noktada buluşur ve buradan üçüncü bir yük ile halat gelir. Üçüncü ipteki çekme açıktır; yer çekiminden veya m(g)'den kaynaklanan basit bir çekme. Diğer iki halattaki gerilimler farklıdır ve sistemin hareketsiz olduğu varsayıldığında, dikey konumda yukarıya doğru yerçekimi kuvvetine eşit ve her iki yatay yönde sıfıra eşit olmalıdır. Halatın gerilimi, asılı yüklerin kütlesine ve halatın her birinin tavandan saptığı açıya bağlıdır.

        • Y sistemimizde alt ağırlığın 10 kg'lık bir kütleye sahip olduğunu ve biri tavanla 30 derecelik, diğerinin ise 60 derecelik açıda olan iki halatla asılı olduğunu varsayalım. Halatların her birindeki gerilimi bulmamız gerekiyorsa gerilimin yatay ve düşey bileşenlerini hesaplamamız gerekir. T 1'i (30 derecelik eğime sahip ipteki gerilim) ve T 2'yi (60 derecelik eğime sahip ipteki gerilim) bulmak için aşağıdakileri çözün:
          • Trigonometri kanunlarına göre T = m(g) ile T 1 ve T 2 arasındaki oran, her bir halat ile tavan arasındaki açının kosinüsüne eşittir. T 1 için cos(30) = 0,87, T 2 için ise cos(60) = 0,5
          • T 1 ve T 2'yi bulmak için alt ipteki gerilimi (T=mg) her açının kosinüsüyle çarpın.
          • T 1 \u003d 0,87 × m (g) \u003d 0,87 × 10 (9,8) \u003d 85,26 Newton.
          • T 2 \u003d 0,5 × m (g) \u003d 0,5 × 10 (9,8) \u003d 49 Newton.

  Tanım

  Gerilme kuvveti ipliğe uygulanan, mutlak değerde kendisine eşit fakat zıt yönlü kuvvetlerin bileşkesi olarak tanımlanır. Germe kuvvetini gösteren yerleşik bir sembol (harf) yoktur. Basitçe ve , ve ile gösterilir. Matematiksel olarak iplik gerginlik kuvvetinin tanımı şu şekilde yazılabilir:

  burada = ipliğe etki eden tüm kuvvetlerin vektör toplamıdır. İpliğin gerginlik kuvveti her zaman iplik (veya askı) boyunca yönlendirilir.

  Çoğu zaman problemlerde ve örneklerde kütlesi ihmal edilebilecek bir iplik dikkate alınır. Ona ağırlıksız diyorlar.

  Gerilme kuvvetini hesaplarken ipliğin bir diğer önemli özelliği de uzayabilirliğidir. Ağırlıksız ve uzamayan bir iplik araştırılıyorsa, bu tür bir ipliğin basitçe kendi içinden geçen bir kuvvet olduğu düşünülür. İpliğin gerilmesinin dikkate alınmasının gerekli olduğu durumlarda Hooke yasası uygulanır:

  burada k, ipliğin sertlik katsayısıdır, ipliğin gerilim altında uzamasıdır.

  İplik Germe Üniteleri

  SI sistemindeki iplik gerginlik kuvvetinin (ve herhangi bir kuvvetin) temel ölçüm birimi: [T] \u003d N

  GHS'de: [T]=dyn

  Problem çözme örnekleri

  Örnek

  Egzersiz yapmak. Ağırlıksız, uzamayan iplik, T=4400N çekme kuvvetine dayanır. Bu ipin üzerine kopmaması için asılan m = 400 kg kütleli bir yük hangi maksimum ivmeyle kaldırılabilir?

  Çözüm.Şekil 1'de yüke etki eden tüm kuvvetleri gösterelim ve Newton'un ikinci yasasını yazalım. Vücut maddi bir nokta olarak kabul edilecek ve tüm kuvvetler vücudun kütle merkezine uygulanacaktır.

  

  ipteki gerilim kuvveti nerede. Denklemin (1.1) Y eksenine izdüşümünü yazalım:

  İfade (1.2)'den ivmeyi elde ederiz:

  Problemdeki tüm veriler SI birimlerinde sunulmuştur, hesaplamaları yapalım:

  m/sn 2

  Cevap. a=1,2 m/s 2

  Örnek

  Egzersiz yapmak. Kütlesi m=0,1 kg olan bir ipe (Şekil 2) tutturulmuş bir top, yatay düzlemde yer alan bir daire boyunca hareket etmektedir. İpliğin uzunluğu l=5 m ve dairenin yarıçapı R=3m ise iplik gerginlik modülünü bulun.

  

  Çözüm. Merkezcil ivmeyle bir daire içinde dönen bir topa uygulanan kuvvetler için Newton'un ikinci yasasını yazalım:

  Bu denklemin Şekil 2'de gösterilen X ve Y eksenlerine izdüşümlerini bulalım.