Vilces spēksvai spriegums, ir nosaukums, kas piešķirts spēks kas uz ķermeņa iedarbojas, piemēram, ar virvēm, trosēm vai stieplēm. Vilces spēks ir īpaši noderīgs, ja vēlaties, lai tas būtu spēks nodots uz citiem attāliem ķermeņiem vai mainīt spēka pielietošanas virzienu.
Skatiesarī: Ziniet, ko mācīties mehānikā Enem testam
Kā aprēķināt vilkšanas spēku?
Lai aprēķinātu vilces spēku, mums jāpielieto zināšanas par trim likumiem Ņūtons, tāpēc iesakām pārskatīt Dynamics pamatus, piekļūstot mūsu rakstam par plkst Ņūtona likumi (vienkārši piekļūstiet saitei), pirms turpināt pētījumu šajā tekstā.
O vilces aprēķins ņem vērā, kā tas tiek piemērots, un tas ir atkarīgs no vairākiem faktoriem, piemēram, no struktūru skaita, kas veido sistēmu. jāizpēta, leņķis, kas veidojas starp vilkšanas spēku un horizontālo virzienu, kā arī leņķa kustības stāvoklis ķermeņiem.
Virvi, kas piestiprināta iepriekš minētajām automašīnām, izmanto, lai pārsūtītu spēku, kas velk vienu no automašīnām.
Lai mēs varētu izskaidrot, kā tiek aprēķināta vilce, mēs to darīsim, pamatojoties uz dažādām situācijām, kuras bieži tiek iekasētas fizikas eksāmenos par iestājeksāmeniem universitātē un
Un nu.Vilciens, kas uzlikts uz ķermeņa
Pirmais gadījums ir vienkāršākais no visiem: tas ir tad, kad kāds ķermenis, piemēram, bloks, kas attēlots nākamajā attēlā, ir velkparviensvirve. Lai ilustrētu šo situāciju, mēs izvēlamies m masas ķermeni, kas balstās uz berzes virsmas. Šajā gadījumā, tāpat kā citos gadījumos, normāls spēks un ķermeņa svara spēks tika apzināti izlaisti, lai atvieglotu katra gadījuma vizualizāciju. Skatīties:
Kad vienīgais spēks, kas tiek piemērots ķermenim, ir ārējs pievilkšanās spēks, kā parādīts iepriekš redzamajā attēlā, šī vilkšana būs vienāda ar spēksrezultatīvs par ķermeni. Saskaņā ar Ņūtona 2. likums, šis tīrais spēks būs vienāds ar produktutās masas paātrinājuma ceļā, tādējādi vilci var aprēķināt kā:
T - vilce (N)
m - masa (kg)
The - paātrinājums (m / s²)
Nepārtrauciet tūlīt... Pēc reklāmas ir vairāk;)
Vilces spēks, kas piestiprināts ķermenim, kas balstīts uz berzes virsmas
Kad mēs pieliekam vilces spēku uz ķermeņa, kas ir balstīts uz raupjas virsmas, šī virsma rada a berzes spēks pretēji vilkšanas spēka virzienam. Saskaņā ar berzes spēka uzvedību, kamēr vilce paliek zemāka par maksimālo spēksiekšāberzestatisks, ķermenis paliek iekšā līdzsvars (a = 0). Tagad, kad pielietotā vilce pārsniedz šo atzīmi, berzes spēks kļūs par a spēksiekšāberzedinamisks.
Flīdz - Berzes spēks
Iepriekšminētajā gadījumā vilkšanas spēku var aprēķināt pēc tīrā spēka uz bloku. Skatīties:
Vilces spēks starp vienas sistēmas ķermeņiem
Kad divi vai vairāki ķermeņa ķermeņi ir savienoti kopā, tie pārvietojas kopā ar tādu pašu paātrinājumu. Lai noteiktu vilces spēku, ko viens ķermenis iedarbojas uz otru, mēs aprēķinām tīro spēku katrā ķermenī.
Ta, b - Vilces, ko ķermenis A veic uz ķermeņa B.
Tb, - Vilces, ko ķermenis B veic uz A ķermeņa.
Iepriekš minētajā gadījumā ir iespējams redzēt, ka tikai viens kabelis savieno ķermeņus A un B, turklāt mēs redzam, ka korpuss B vilces rezultātā velk ķermeni A Tba. Saskaņā ar Ņūtona trešo likumu, darbības un reakcijas likumu, spēku, ko ķermenis A iedarbojas uz ķermenis B ir vienāds ar spēku, ko ķermenis B iedarbojas uz ķermeni A, tomēr šiem spēkiem ir nozīme pretstati.
Vilces spēks starp piekārto bloku un atbalstīto bloku
Gadījumā, ja piekarināts korpuss velk citu ķermeni caur kabeli, kas iet caur skriemeļu, caur otro likumu mēs varam aprēķināt stieples spriegumu vai spriegumu, kas iedarbojas uz katru no blokiem Ņūtons. Tādā gadījumā, kad starp atbalstīto bloku un virsmu nav berzes, tīrais spēks uz ķermeņa sistēmu ir piekarinātā ķermeņa svars (PB). Ievērojiet šo attēlu, kurā parādīts šāda veida sistēmas piemērs:
Iepriekš minētajā gadījumā mums jāaprēķina tīrais spēks katram blokam. To darot, mēs atrodam šādu rezultātu:
Skatīt arī: Uzziniet, kā atrisināt vingrinājumus par Ņūtona likumiem
Slīpa vilce
Kad ķermeni, kas novietots uz gludas un bez berzes slīpas plaknes, velk ar trosi vai virvi, vilces spēku uz šo ķermeni var aprēķināt saskaņā ar komponentshorizontāli (PX) ķermeņa svara. Ievērojiet šo gadījumu šādā attēlā:
PAX - A bloka svara horizontālā sastāvdaļa
PYY - A bloka svara vertikālā sastāvdaļa
A blokā pielietoto vilci var aprēķināt, izmantojot šādu izteicienu:
Vilces spēks starp virsbūvi, kuru piekārto kabelis, un virsbūvi uz slīpas plaknes
Dažos vingrinājumos parasti tiek izmantota sistēma, kurā atrodas slīpumā atbalstītais ķermenis velkparaķermeņaapturēts, caur virvi, kas iet caur a trīsi.
Iepriekš redzamajā attēlā mēs esam uzzīmējuši abas A bloka svara spēka sastāvdaļas, PAX un PYY. Spēks, kas ir atbildīgs par šīs ķermeņu sistēmas pārvietošanu, ir rezultāts starp piekarinātā B bloka svaru un A bloka svara horizontālo komponentu:
svārsta vilkšana
Pārvietošanās gadījumā svārsti, kas pārvietojas saskaņā ar a trajektorijaApkārtraksts, stiepes spēks, ko rada dzija, darbojas kā viena no auduma sastāvdaļām centrālais spēks. Trajektorijas zemākajā punktā, piemēram, iegūto spēku dod starpība starp saķeri un svaru. Ievērojiet šāda veida sistēmas shēmu:
Zemākajā svārsta kustības punktā atšķirība starp saķeri un svaru rada centripetālu spēku.
Kā jau teikts, centrālais spēks ir rezultāts starp vilces spēku un svara spēku, tādējādi mums būs šāda sistēma:
FKP - centrālais spēks (N)
Pamatojoties uz iepriekš parādītajiem piemēriem, jūs varat iegūt vispārēju priekšstatu par to, kā atrisināt vingrinājumus, kuriem nepieciešams aprēķināt vilkšanas spēku. Tāpat kā jebkura cita veida spēka gadījumā, vilkšanas spēks jāaprēķina, izmantojot mūsu zināšanas par trim Ņūtona likumiem. Nākamajā tēmā mēs piedāvājam dažus piemēriem vingrinājumiem, kas atrisināti par vilces spēku, lai jūs to labāk saprastu.
Atrisināti vingrinājumi par vilci
Jautājums 1 - (IFCE) Zemāk redzamajā attēlā neizstiepjamam vadam, kas savieno ķermeņus A un B, un skriemeļa masas ir nenozīmīgas. Ķermeņu masa ir mA = 4,0 kg un mB = 6,0 kg. Neņemot vērā berzi starp ķermeni A un virsmu, kopas paātrinājumu m / s2, ir (ņemiet vērā gravitācijas paātrinājumu 10,0 m / sek2)?
a) 4.0
b) 6.0
c) 8,0
d) 10,0
e) 12,0
Veidne: B burts
Izšķirtspēja:
Lai atrisinātu uzdevumu, ir jāpiemēro otrais Ņūtona likums visai sistēmai. To darot, mēs redzam, ka svara spēks ir rezultāts, kas liek kustēties visai sistēmai, tāpēc mums jāatrisina šāds aprēķins:
2. jautājums - (UFRGS) Divi bloki ar masu m1= 3,0 kg un m2= 1,0 kg, kas savienots ar neizstieptu vadu, var bez berzes slīdēt horizontālā plaknē. Šos blokus velk ar horizontālu spēku F, kura modulis F = 6 N, kā parādīts nākamajā attēlā (neņemot vērā stieples masu).
Spriegums vadā, kas savieno abus blokus, ir
a) nulle
b) 2,0 N
c) 3,0 N
d) 4,5 N
e) 6,0 N
Veidne: D burts
Izšķirtspēja:
Lai atrisinātu vingrinājumu, vienkārši apzinieties, ka vienīgais spēks, kas pārvieto masas bloku m1 tas ir stiepes spēks, ko stieple tam rada, tāpēc tas ir tīrais spēks. Tātad, lai atrisinātu šo uzdevumu, mēs atrodam sistēmas paātrinājumu un pēc tam veicam vilces aprēķinu:
3. jautājums - (EsPCEx) Lifta masa ir 1500 kg. Ņemot vērā gravitācijas paātrinājumu, kas vienāds ar 10 m / s², vilce uz lifta troses, kad tā paceļas tukša, ar paātrinājumu 3 m / s², ir:
a) 4500 N
b) 6000 N
c) 15500 N
d) 17 000 N
e) 19500 N
Veidne: Vēstule e
Izšķirtspēja:
Lai aprēķinātu vilces spēka intensitāti, ko kabelis iedarbina uz liftu, mēs izmantojam otro likumu Ņūtons, tādā veidā mēs atklājam, ka atšķirība starp saķeri un svaru ir līdzvērtīga tīrajam spēkam mēs secinājām, ka:
4. jautājums - (CTFMG) Šis attēls ilustrē Atwood mašīnu.
Pieņemot, ka šai mašīnai ir skriemelis un trose ar nenozīmīgām masām un ka berze ir arī nenozīmīga, bloku paātrinājuma modulis ar masām, kas vienāds ar1 = 1,0 kg un m2 = 3,0 kg m / s² ir:
a) 20
b) 10
c) 5
d) 2
Veidne: C burts
Izšķirtspēja:
Lai aprēķinātu šīs sistēmas paātrinājumu, jāņem vērā, ka lietderīgais spēks ir ko nosaka starpība starp 1. un 2. ķermeņa svaru, to darot, vienkārši jāpiemēro otrais Ņūtona likums:
Autors: Rafaels Helerbroks
