Veojõudvõi Pinge, on antud nimi tugevus mida kehale avaldatakse näiteks trosside, kaablite või juhtmete abil. Tõmbejõud on eriti kasulik, kui soovite jõudu üle kantud teistele kaugetele kehadele või jõu rakendamise suuna muutmiseks.
Vaataka: Tea, mida Enemi testi jaoks mehaanikas õppida
Kuidas arvutada tõmbejõud?
Tõmbejõu arvutamiseks peame rakendama oma teadmisi kolmest seadusest Seetõttu soovitame Newtonil teil vaadata üle Dynamics'i põhialused, vaadates meie artiklit kell Newtoni seadused (lihtsalt juurdepääs lingile) enne selles tekstis oleva uuringu jätkamist.
O veojõu arvutamine võtab arvesse, kuidas seda rakendatakse, ja see sõltub mitmest tegurist, näiteks süsteemi moodustavate kehade arvust. uurida veojõu ja horisontaalse suuna vahel tekkivat nurka ning ka liikumisseisundit kehad.
Ülaltoodud autode külge kinnitatud köit kasutatakse jõu ülekandmiseks, mis tõmbab ühte autost.
Et saaksime selgitada, kuidas veojõudu arvutatakse, teeme seda lähtudes erinevatest olukordadest, mida sageli küsitakse füüsikaeksamitel ülikooli sisseastumiseksamitel ja Ja kas.
Kehale rakendatud veojõud
Esimene juhtum on kõige lihtsam: see on siis, kui mõni keha, näiteks järgmisel joonisel kujutatud plokk, on tõmmatudperüksköis. Selle olukorra illustreerimiseks valime massist m keha, mis toetub hõõrdeta pinnale. Järgmisel juhul, nagu ka teistel juhtudel, jäeti tavaline jõud ja kehakaalu jõud sihilikult välja, et hõlbustada iga juhtumi visualiseerimist. Vaata:
Kui ainus kehale rakendatav jõud on välimine tõmme, nagu on näidatud ülaltoodud joonisel, on see tõmme võrdne tugevustulemuslik keha kohta. Vastavalt Newtoni teine seadus, on see netojõud võrdne tooteselle massist kiirendusega, seega saab veojõudu arvutada järgmiselt:
T - veojõud (N)
m - mass (kg)
The - kiirendus (m / s²)
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
Hõõrdumisega pinnale toetatud kehale rakendatav veojõud
Kui rakendame karmile pinnale toetatud kehale veojõudu, tekitab see pind a hõõrdejõud vastupidiselt tõmbejõu suunale. Vastavalt hõõrdejõu käitumisele jääb veojõud maksimumist madalamaks tugevusaastalhõõrduminestaatiline, keha jääb sisse tasakaal (a = 0). Nüüd, kui veojõud ületab selle märgi, muutub hõõrdejõud a tugevusaastalhõõrduminedünaamiline.
Faastani - hõõrdejõud
Ülaltoodud juhul saab tõmbejõu arvutada ploki netojõu järgi. Vaata:
Veojõud sama süsteemi kehade vahel
Kui kaks või enam keha süsteemis on juhtmega ühendatud, liiguvad nad koos sama kiirendusega. Selleks, et teha kindlaks ühe keha teisele mõjuv veojõud, arvutame välja kummagi keha netojõu.
Ta, b - veojõud, mida keha A kehal B teeb.
Tb, - veojõud, mida keha B kehal A teeb.
Ülaltoodud juhul on võimalik näha, et ainult üks kaabel ühendab kehasid A ja B, pealegi näeme, et keha B tõmbab keha A veojõu kaudu Tb, a. Newtoni kolmanda seaduse, tegevuse ja reaktsiooni seaduse järgi on jõud, mida keha A avaldab keha B on võrdne jõuga, mida keha B kehale A avaldab, kuid neil jõududel on tähendus vastandid.
Veojõud peatatud ploki ja toetatud ploki vahel
Juhul, kui riputatud kere tõmbab teise keha läbi rihmaratta läbiva kaabli, saame arvutada traadi pinge või igale plokile mõjuva pinge läbi teise seaduse Newton. Sellisel juhul, kui toetatud ploki ja pinna vahel pole hõõrdumist, on kehasüsteemi netojõud riputatud kere kaal (PB). Pange tähele järgmist joonist, mis näitab seda tüüpi süsteemi näidet:
Ülaltoodud juhul peame arvutama iga ploki netojõu. Seda tehes leiame järgmise tulemuse:
Vaadake ka: Siit saate teada, kuidas lahendada harjutusi Newtoni seaduste kohta
Kallutatud veojõud
Kui siledale ja hõõrdevabale kaldtasandile asetatud keha tõmmatakse kaabli või köie abil, saab selle keha tõmbejõu arvutada vastavalt komponenthorisontaalne (PX) kehakaalust. Pange tähele seda juhtumit järgmisel joonisel:
PAX - ploki A kaalu horisontaalne komponent
PYY - ploki A kaalu vertikaalne komponent
Plokile A rakendatava veojõu saab arvutada järgmise avaldise abil:
Veojõud kaabli abil rippuva keha ja kere vahel kallutatud tasapinnal
Mõnes harjutuses on tavaline kasutada süsteemi, kus keha on kallakul toetatud tõmmatudperakehapeatatud, läbi köie, mis läbib a plokk.
Ülaltoodud joonisel oleme joonistanud ploki A kaalujõu kaks komponenti, PAX ja PYY. Selle kehasüsteemi liikumise eest vastutav jõud on tulemus peatatud ploki B kaalu ja ploki A kaalu horisontaalse komponendi vahel:
pendli tõmbamine
-. Liikumise korral pendlid, mis liiguvad vastavalt a trajektoorRingkiri, lõnga tekitatud tõmbetugevus toimib lõnga ühe komponendina tsentripetaalne jõud. Näiteks trajektoori kõige madalamas punktis saadud jõu annab veojõu ja kaalu vahe. Pange tähele seda tüüpi süsteemi skeemi:
Pendli liikumise madalaimas punktis tekitab veojõu ja kaalu erinevus tsentripetaalset jõudu.
Nagu öeldud, on tsentripetaalne jõud veojõu ja raskusjõu vahel tekkiv jõud, seega on meil järgmine süsteem:
FCP - tsentripetaalne jõud (N)
Eespool toodud näidete põhjal saate üldise ettekujutuse, kuidas lahendada harjutusi, mis nõuavad tõmbejõu arvutamist. Nagu mis tahes muud tüüpi jõu puhul, tuleb ka tõmbejõud arvutada, kasutades meie teadmisi Newtoni kolmest seadusest. Järgmises teemas esitame mõned näited harjutustest, mis on lahendatud veojõu kohta, et saaksite sellest paremini aru saada.
Lahendatud harjutused veojõul
Küsimus 1 - (IFCE) Alloleval joonisel on keha A ja B ning rihmaratast ühendava venitamata traadi mass tühine. Kehade massid on mA = 4,0 kg ja mB = 6,0 kg. Keha A ja pinna vahelist hõõrdumist, komplekti kiirendust, m / s, arvestamata2, on (arvestage raskuskiirendust 10,0 m / sek2)?
a) 4,0
b) 6,0
c) 8,0
d) 10,0
e) 12,0
Mall: Täht B
Resolutsioon:
Harjutuse lahendamiseks on vaja rakendada Newtoni teist seadust kogu süsteemile. Seda tehes näeme, et kaalujõud on tulemus, mis paneb kogu süsteemi liikuma, seega peame lahendama järgmise arvutuse:
2. küsimus - (KÕRVAD) Kaks plokki massiga m1= 3,0 kg ja m2= 1,0 kg, mis on ühendatud venitamata traadiga, saab horisontaaltasapinnal libiseda ilma hõõrdumiseta. Neid plokke tõmbab horisontaaljõud F mooduliga F = 6 N, nagu on näidatud järgmisel joonisel (arvestamata traadi massi).
Kahte plokki ühendava traadi pinge on
a) null
b) 2,0 N
c) 3,0 N
d) 4,5 N
e) 6,0 N
Mall: D-täht
Resolutsioon:
Harjutuse lahendamiseks tuleb lihtsalt mõista, et ainus jõud, mis liigutab massiplokki m1 see on tõmbejõud, mille traat sellele teeb, nii et see on netojõud. Niisiis, selle harjutuse lahendamiseks leiame süsteemi kiirenduse ja seejärel veojõu arvutamise:
3. küsimus - (EsPCEx) Lifti mass on 1500 kg. Arvestades raskuskiirendust, mis on võrdne 10 m / s², on tühja tõustes 3 m / s² kiirendusega veojõuk lifti kaablil:
a) 4500 N
b) 6000 N
c) 15500 N
d) 17 000 N
e) 19500 N
Mall: Täht e
Resolutsioon:
Kaabli poolt liftile mõjuva veojõu intensiivsuse arvutamiseks rakendame teist seadust Newton, sel viisil leiame, et erinevus veojõu ja kaalu vahel on samaväärne netojõuga jõudsime järeldusele, et:
4. küsimus - (CTFMG) Järgmine joonis illustreerib Atwoodi masinat.
Eeldades, et sellel masinal on tühise massiga rihmaratas ja kaabel ning hõõrdumine on samuti tühine, on plokkide kiirendusmoodul massiga võrdne m1 = 1,0 kg ja m2 = 3,0 kg (m / s²) on:
a) 20
b) 10
c) 5
d) 2
Mall: C-täht
Resolutsioon:
Selle süsteemi kiirenduse arvutamiseks on vaja märkida, et netojõud on määratud kehade 1 ja 2 kaalude erinevuse abil, rakendades seda lihtsalt teist Newtoni seadus:
Minu poolt. Rafael Helerbrock
