Vontatás, vagy feszültség, a név, amelyet erő amelyet például egy kötél, kábel vagy huzal segítségével fejt ki a testre. A húzóerő különösen akkor hasznos, ha azt akarja, hogy erő legyen áthelyezték más távoli testekre vagy egy erő alkalmazásának irányának megváltoztatására.
Nézis: Tudja, mit tanuljon a mechanikában az Enem teszthez
Hogyan lehet kiszámítani a húzóerőt?
A húzóerő kiszámításához alkalmaznunk kell a három törvény ismeretét Newton ezért azt javasoljuk, hogy tekintse át a Dynamics alapjait a cikkünkhöz való hozzáféréssel nál nél Newton törvényei (csak hozzáférjen a linkhez), mielőtt folytatná a tanulmányt ebben a szövegben.
O vontatási számítás figyelembe veszi az alkalmazásának módját, és ez több tényezőtől függ, például a rendszert alkotó testek számától. vizsgálni kell a vonóerő és a vízszintes irány között kialakuló szöget, valamint a testek.
A fenti autókhoz rögzített kötelet olyan erő átadására használják, amely meghúzza az egyik autót.
Annak érdekében, hogy meg tudjuk magyarázni a tapadás kiszámítását, különböző helyzetek alapján fogjuk megtenni, amelyeket gyakran fizika vizsgákon fizetnek az egyetemi felvételi vizsgákra és a
És akár.A testen alkalmazott tapadás
Az első eset a legegyszerűbb: amikor valamely test, például a következő ábrán ábrázolt blokk az meghúztaperegykötél. Ennek a helyzetnek a szemléltetésére m tömegű testet választunk, amely súrlódásmentes felületen nyugszik. A következő esetben, hasonlóan a többi esethez, a normál erőt és a testtömeg-erőt szándékosan kihagytuk, hogy megkönnyítsük az egyes esetek megjelenítését. Néz:
Ha az egyetlen erő, amelyet egy testre gyakorolnak, egy külső húzás, amint az a fenti ábrán látható, ez a húzás egyenlő lesz erőeredő a testről. Szerint a Newton 2. törvénye, ez a nettó erő megegyezik a terméktömegének gyorsulásával, így a tapadás kiszámítható a következőképpen:
T - tapadás (N)
m - tömeg (kg)
A - gyorsulás (m / s²)
Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)
Súrlódással a felületen megtámasztott testre kifejtett tapadás
Ha egy durva felületen megtámasztott testre húzóerőt alkalmazunk, ez a felület a súrlódási erő ellentétben a húzóerő irányával. A súrlódási erő viselkedése szerint, miközben a tapadás alacsonyabb marad, mint a maximális erőban bensúrlódásstatikus, a test bent marad egyensúly (a = 0). Most, amikor a kifejtett vonóerő meghaladja ezt a jelet, a súrlódási erő a erőban bensúrlódásdinamikus.
Famíg - Súrlódási erő
A fenti esetben a húzóerő kiszámítható a blokkra ható nettó erőből. Néz:
Vontatás ugyanazon rendszer testei között
Ha egy rendszerben két vagy több test van összekötve, akkor ugyanazzal a gyorsulással együtt mozognak. Az egyik test által a másikra kifejtett vonóerő meghatározásához kiszámoljuk az egyes testek nettó erejét.
Ta, b - Az A test vontatása a B testen.
Tb, a - A B test által az A testen tapadó tapadás.
A fenti esetben látható, hogy csak egy kábel köti össze az A és B testeket, ráadásul azt látjuk, hogy a B test húzza az A testet vontatással Tb, a. Newton harmadik törvénye, a cselekvés és a reakció törvénye szerint az erő, amelyet az A test gyakorol a A B test egyenlő azzal az erővel, amelyet a B test gyakorol az A testre, azonban ezeknek az erőknek jelentése van ellentétek.
Vontatás a felfüggesztett blokk és a támogatott blokk között
Abban az esetben, ha egy felfüggesztett test egy másik testet egy csigán átmenő kábelen keresztül húz, kiszámíthatjuk a vezeték feszültségét vagy azt a feszültséget, amely az egyes blokkokra hat a második törvény alapján Newton. Ebben az esetben, amikor nincs súrlódás a megtámasztott tömb és a felület között, a testre gyakorolt nettó erő a felfüggesztett test súlya (PB). Vegye figyelembe a következő ábrát, amely példát mutat az ilyen típusú rendszerre:
A fenti esetben ki kell számolnunk az egyes blokkok nettó erejét. Ezzel a következő eredményt találjuk:
Lásd még: Megtanulják, hogyan kell megoldani a Newton-törvényekkel kapcsolatos gyakorlatokat
Ferde tapadás
Amikor egy sima és súrlódásmentes ferde síkra helyezett testet kábel vagy kötél húzza meg, akkor az adott testre ható húzóerő a összetevővízszintes (Px) testtömeg. Vegye figyelembe ezt az esetet a következő ábrán:
PFEJSZE - az A blokk súlyának vízszintes összetevője
PYY - az A blokk súlyának függőleges összetevője
Az A blokkon alkalmazott tapadás kiszámítható a következő kifejezés segítségével:
Vontatás egy kábellel felfüggesztett test és egy ferde síkon lévő test között
Bizonyos gyakorlatoknál gyakori egy olyan rendszer használata, amelyben a lejtőn alátámasztott test van meghúztaperatestfelfüggesztett, egy kötélen keresztül, amely áthalad a csiga.
A fenti ábrán megrajzoltuk az A blokk súlyerejének két összetevőjét, PFEJSZE és PYY. A testrendszer mozgatásáért felelős erő a felfüggesztett B blokk súlya és az A blokk súlyának vízszintes összetevője közötti eredmény:
inga húzás
A mozgás esetén ingák, amelyek a szerint mozognak röppályaKör alakú, a fonal által előállított húzóerő az egyik komponensként működik centripetális erő. A pálya legalacsonyabb pontján például a kapott erőt a tapadás és a súly különbsége adja. Jegyezzen be egy ilyen rendszer vázlatát:
Az inga mozgásának legalacsonyabb pontján a tapadás és a súly közötti különbség centripetális erőt eredményez.
Mint mondtuk, a centripetális erő a vonóerő és a súlyerő közötti eredő erő, így a következő rendszerünk lesz:
FCP - centripetális erő (N)
A fenti példák alapján általános elképzelést kaphat arról, hogyan lehet megoldani azokat a gyakorlatokat, amelyek a húzóerő kiszámítását igénylik. Mint minden más típusú erő esetében, a húzóerőt is úgy kell kiszámítani, hogy alkalmazzuk ismereteinket Newton három törvényéről. A következő témakörben bemutatunk néhány példát a tapadási erővel kapcsolatban megoldott gyakorlatokról, hogy jobban megérthesse.
Megoldott gyakorlatok a tapadással kapcsolatban
1. kérdés - (IFCE) Az alábbi ábrán az A és B testeket és a szíjtárcsát összekötő nyújthatatlan huzal tömegei elhanyagolhatók. A testek tömege mA = 4,0 kg és mB = 6,0 kg. Az A test és a felület közötti súrlódást, a halmaz gyorsulását figyelmen kívül hagyva, m / s-ban kifejezve2, az (vegye figyelembe a gravitációs gyorsulást 10,0 m / sec2)?
a) 4.0
b) 6.0
c) 8,0
d) 10,0
e) 12,0
Sablon: B betű
Felbontás:
A gyakorlat megoldásához Newton második törvényét kell alkalmazni a rendszer egészére. Ezzel azt látjuk, hogy a súlyerő az eredmény, amely az egész rendszert megmozgatja, ezért meg kell oldanunk a következő számítást:
2. kérdés - (UFRGS) Két tömb, m tömegű1= 3,0 kg és m2= 1,0 kg, nyújthatatlan huzallal összekötve, súrlódás nélkül csúszhat vízszintes síkon. Ezeket a blokkokat F = 6 N modulusú F vízszintes erő húzza meg, amint az a következő ábrán látható (figyelmen kívül hagyva a huzal tömegét).
A két blokkot összekötő vezeték feszültsége
a) nulla
b) 2,0 N
c) 3,0 N
d) 4,5 N
e) 6,0 N
Sablon: D betű
Felbontás:
A gyakorlat megoldásához vegye észre, hogy az egyetlen erő, amely mozgatja a tömegtömböt m1 ez a húzóerő, amelyet a huzal rá gyakorol, tehát a nettó erő. Tehát a gyakorlat megoldásához meg kell találnunk a rendszer gyorsulását, majd elvégezzük a tapadás számítását:
3. kérdés - (EsPCEx) Egy lift tömege 1500 kg. Figyelembe véve a gravitációs gyorsulást, amely egyenlő 10 m / s²-rel, a felvonókábel tapadása, amikor üresen emelkedik, 3 m / s² gyorsulással:
a) 4500 N
b) 6000 N
c) 15500 N
d) 17 000 N
e) 19500 É
Sablon: E betű
Felbontás:
A kábel által a felvonóra kifejtett vonóerő intenzitásának kiszámításához alkalmazzuk a Newton, ily módon azt tapasztaljuk, hogy a tapadás és a súly közötti különbség ekvivalens a nettó erővel, tehát arra a következtetésre jutottunk, hogy:
4. kérdés - (CTFMG) A következő ábra egy Atwood gépet szemléltet.
Feltételezve, hogy ennek a gépnek van egy csigája és egy kábele elhanyagolható tömegű, és hogy a súrlódás is elhanyagolható, akkor a blokkok gyorsulási modulusa m-rel egyenlő1 = 1,0 kg és m2 = 3,0 kg, m / s²-ben:
a) 20
b) 10
c) 5
d) 2
Sablon: C betű
Felbontás:
A rendszer gyorsulásának kiszámításához meg kell jegyezni, hogy a nettó erő amelyet az 1. és 2. test súlya közötti különbség határoz meg, ezzel csak alkalmazza a másodikat Newton törvénye:
Általam. Rafael Helerbrock
