Vilce, vai spriegums, ir nosaukums, kas dots spēks kas tiek iedarbināta uz ķermeni, piemēram, ar virvēm, kabeļiem vai stieplēm. Vilkšanas spēks ir īpaši noderīgs, ja vēlaties, lai tas būtu spēks nodots uz citiem attāliem ķermeņiem vai mainīt spēka pielikšanas virzienu.
Skatiesarī: Zināt, ko studēt mehānikā Enem testam
Kā aprēķināt vilkšanas spēku?
Lai aprēķinātu vilkšanas spēku, mums ir jāizmanto savas zināšanas par trim likumiem Tāpēc Ņūtons aicinām jūs pārskatīt Dynamics pamatus, piekļūstot mūsu rakstā 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, sistēmu veidojošo struktūru skaita. jāizpēta leņķis, kas veidojas starp vilkšanas spēku un horizontālo virzienu, kā arī kustības stāvoklis ķermeņi.
Virvi, kas piestiprināta augšpusē esošajām automašīnām, izmanto spēka pārnešanai, kas velk vienu no automašīnām.
Lai mēs varētu izskaidrot, kā tiek aprēķināta vilce, mēs to darīsim, pamatojoties uz dažādām situācijām, kas bieži tiek prasītas fizikas eksāmenos universitātes iestājeksāmenos un
Un vai nu.Vilce, kas pielietota ķermenim
Pirmais gadījums ir vienkāršākais no visiem: tas ir tad, kad kāds ķermenis, piemēram, bloks, kas attēlots nākamajā attēlā, ir velkperanvirve. Lai ilustrētu šo situāciju, mēs izvēlamies ķermeni ar masu m, kas balstās uz virsmas bez berzes. Nākamajā gadījumā, tāpat kā citos gadījumos, normālais spēks un ķermeņa svara spēks tika apzināti izlaisti, lai atvieglotu katra gadījuma vizualizāciju. Skatīties:
Ja vienīgais spēks, kas tiek pielikts ķermenim, ir ārēja vilkšana, kā parādīts attēlā iepriekš, šī vilkšana būs vienāda ar spēksrezultātā par ķermeni. Saskaņā ar Ņūtona 2. likums, šis neto spēks būs vienāds ar produktsno tās masas ar paātrinājumu, tādējādi vilkšanu var aprēķināt šādi:
T – Vilce (N)
m - masa (kg)
The – paātrinājums (m/s²)
Vilce, kas tiek pielietota ķermenim, kas atbalstīts uz berzes virsmas
Kad mēs pieliekam vilces spēku ķermenim, kas ir atbalstīts 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 līdzsvaru (a = 0). Tagad, kad iedarbinātā vilce pārsniedz šo atzīmi, berzes spēks kļūs par a spēksiekšāberzedinamisks.
Flīdz - Berzes spēks
Iepriekš minētajā gadījumā vilkšanas spēku var aprēķināt no tīrā spēka uz bloku. Skatīties:
Vilce starp vienas un tās pašas sistēmas ķermeņiem
Kad divi vai vairāki ķermeņi sistēmā ir savienoti kopā, tie pārvietojas kopā ar tādu pašu paātrinājumu. Lai noteiktu vilces spēku, ko viens ķermenis iedarbojas uz otru, mēs aprēķinām katra ķermeņa neto spēku.
Ta, b – Vilces spēks, ko ķermenis A rada ķermenim B.
Tb, – Vilces spēks, ko ķermenis B rada ķermenim A.
Iepriekš minētajā gadījumā ir iespējams redzēt, ka tikai viens kabelis savieno ķermeni A un B, turklāt mēs redzam, ka ķermenis B velk ķermeni A caur vilci Tba. Saskaņā ar Ņūtona trešo likumu, darbības un reakcijas likumu, spēks, ko ķermenis A iedarbojas uz ķermenis B ir vienāds ar spēku, ko ķermenis B iedarbojas uz ķermeni A, tomēr šiem spēkiem ir nozīme pretstati.
Vilce starp piekaramo bloku un atbalstīto bloku
Gadījumā, ja piekārts korpuss velk citu ķermeni caur trosi, kas iet caur skriemeli, mēs varam aprēķināt stieples spriegojumu vai spriegumu, kas iedarbojas uz katru no blokiem, izmantojot otro likumu Ņūtons. Šajā gadījumā, kad starp atbalstīto bloku un virsmu nav berzes, neto spēks uz ķermeņa sistēmu ir piekārtā ķermeņa svars (PRIEKŠB). Ņemiet vērā šo attēlu, kurā parādīts šāda veida sistēmas piemērs:
Iepriekš minētajā gadījumā mums jāaprēķina neto spēks katrā no blokiem. To darot, mēs iegūstam šādu rezultātu:
Skatīt arī: Iemācieties atrisināt Ņūtona likumu uzdevumus
Slīpa vilce
Ja ķermeni, kas novietots uz gludas, bezberzes slīpas plaknes, velk ar trosi vai virvi, vilkšanas spēku uz šo ķermeni var aprēķināt saskaņā ar komponentshorizontāli (PRIEKŠX) no ķermeņa svara. Ņemiet vērā šo gadījumu nākamajā attēlā:
PRIEKŠAX – bloka A svara horizontālā sastāvdaļa
PRIEKŠYY – bloka A svara vertikālā sastāvdaļa
A blokā pielietoto vilci var aprēķināt, izmantojot šādu izteiksmi:
Vilce starp virsbūvi, kas piekārta ar trosi, un virsbūvi slīpā plaknē
Dažos vingrinājumos parasti tiek izmantota sistēma, kurā atrodas slīpumā atbalstītais ķermenis velkperaķermenisapturēta, caur virvi, kas iet caur a skriemelis.
Iepriekš redzamajā attēlā mēs esam uzzīmējuši divus bloka A svara spēka komponentus, PRIEKŠAX un PRIEKŠYY. Spēks, kas ir atbildīgs par šīs ķermeņu sistēmas pārvietošanu, ir rezultāts starp piekārtā bloka B svaru un bloka A svara horizontālo komponentu:
svārsta vilkšana
Kustības gadījumā svārsti, kas pārvietojas saskaņā ar a trajektorijaApļveida, dzijas radītais vilkšanas spēks darbojas kā viena no sastāvdaļām centripetālais spēks. Trajektorijas zemākajā punktā, piemēram, iegūto spēku nosaka starpība starp vilci un svaru. Ņemiet vērā šāda veida sistēmas shēmu:
Svārsta kustības zemākajā punktā atšķirība starp vilci un svaru rada centripetālu spēku.
Kā jau minēts, centripetālais spēks ir rezultējošais spēks starp vilces spēku un svara spēku, tāpēc mums būs šāda sistēma:
FCP - centripetālais 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 atrisinātu vingrinājumu piemērus par vilces spēku, lai jūs to varētu labāk izprast.
Atrisināja vilces vingrinājumus
Jautājums 1 - (IFCE) Zemāk redzamajā attēlā neizstiepjamai stieplei, kas savieno korpusus A un B, un skriemeli, ir niecīga masa. Ķermeņu masa ir mA = 4,0 kg un mB = 6,0 kg. Neņemot vērā berzi starp ķermeni A un virsmu, kopas paātrinājums m/s2, ir (ņem vērā gravitācijas paātrinājumu 10,0 m/sek2)?
a) 4.0
b) 6.0
c) 8.0
d) 10.0
e) 12.0
Atsauksmes: B burts
Izšķirtspēja:
Lai atrisinātu uzdevumu, sistēmai kopumā jāpiemēro Ņūtona otrais likums. To darot, mēs redzam, ka svara spēks ir rezultāts, kas liek visai sistēmai kustēties, tāpēc mums ir jāatrisina šāds aprēķins:
2. jautājums - (UFRGS) Divi bloki, kuru masa ir m1=3,0 kg un m2=1,0 kg, savienots ar neizstieptu vadu, var slīdēt bez berzes horizontālā plaknē. Šos blokus velk ar horizontālu spēku F ar moduli F = 6 N, kā parādīts nākamajā attēlā (neņemot vērā stieples masu).
Spriegojums vadā, kas savieno divus blokus, ir
a) nulle
b) 2,0 N
c) 3,0 N
d) 4,5 N
e) 6,0 N
Atsauksmes: burts D
Izšķirtspēja:
Lai atrisinātu uzdevumu, vienkārši saprotiet, ka vienīgais spēks, kas pārvieto masas bloku m1 tas ir vilkšanas spēks, ko stieple rada uz to, tātad tas ir neto 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, lifta troses vilce, kad tā paceļas tukšā, ar paātrinājumu 3 m/s² ir:
a) 4500 N
b) 6000 N
c) 15500 N
d) 17 000 N
e) 19500 N
Atsauksmes: e burts
Izšķirtspēja:
Lai aprēķinātu vilces spēka intensitāti, ko kabelis iedarbojas uz liftu, mēs izmantojam otro likumu Ņūtons, šādā veidā mēs atklājam, ka atšķirība starp vilci un svaru ir līdzvērtīga neto spēkam mēs secinājām, ka:
4. jautājums - (CTFMG) Nākamajā attēlā ir attēlota Atwood mašīna.
Pieņemot, ka šai iekārtai ir skriemelis un trose ar nenozīmīgu masu un ka arī berze ir niecīga, blokiem, kuru masa ir vienāda ar m, paātrinājuma modulis1 = 1,0 kg un m2 = 3,0 kg, m/s², ir:
a) 20
b) 10
c) 5
d) 2
Atsauksmes: C burts
Izšķirtspēja:
Lai aprēķinātu šīs sistēmas paātrinājumu, jāņem vērā, ka tīrais spēks ir nosaka starpība starp 1. un 2. ķermeņa svaru, to darot, vienkārši uzklājiet otro Ņūtona likums:
Es. Rafaels Helerbroks
