Trakcja, lub Napięcie, to nazwa nadana siła który jest wywierany na ciało za pomocą na przykład lin, kabli lub drutów. Siła ciągnąca jest szczególnie przydatna, gdy chcesz, aby siła była przeniesiony do innych odległych ciał lub do zmiany kierunku przyłożenia siły.
Wyglądaćtakże: Dowiedz się, co uczyć się w mechanice do testu Enem
Jak obliczyć siłę ciągnącą?
Aby obliczyć siłę ciągnącą, musimy zastosować naszą wiedzę o trzech prawach Dlatego Newton zachęcamy do zapoznania się z podstawami Dynamics, korzystając z naszego artykułu na temat w Prawa Newtona (wystarczy uzyskać dostęp do linku) przed przystąpieniem do badania w tym tekście.
O obliczenia trakcji bierze pod uwagę sposób jego zastosowania, a to zależy od wielu czynników, takich jak liczba ciał tworzących system. należy zbadać kąt, który powstaje między siłą ciągnącą a kierunkiem poziomym, a także stan ruchu ciała.
Lina przymocowana do samochodów powyżej służy do przeniesienia siły, która ciągnie jeden z samochodów.
Abyśmy mogli wyjaśnić, jak obliczana jest przyczepność, zrobimy to w oparciu o różne sytuacje, często wymagane na egzaminach z fizyki na egzaminach wstępnych na studia i na
I albo.Trakcja nakładana na ciało
Pierwszy przypadek jest najprostszy ze wszystkich: to wtedy, gdy jakieś ciało, takie jak blok przedstawiony na poniższym rysunku, jest pociągnąłzajakiślina. Aby zilustrować tę sytuację, wybieramy ciało o masie m, które spoczywa na powierzchni pozbawionej tarcia. W kolejnym przypadku, podobnie jak w innych, celowo pominięto siłę normalną i siłę ciężaru ciała, aby ułatwić wizualizację każdego przypadku. Zegarek:
Gdy jedyną siłą przyłożoną do ciała jest siła zewnętrzna, jak pokazano na powyższym rysunku, siła ta będzie równa siławynikowy o ciele. Według Drugie prawo Newtona, ta siła wypadkowa będzie równa produktjego masy przez przyspieszenie, zatem przyciąganie można obliczyć jako:
T – Trakcja (N)
m – masa (kg)
ten – przyspieszenie (m/s²)
Przyczepność do ciała wspartego na powierzchni ciernej
Kiedy przykładamy siłę trakcyjną do ciała wspartego na szorstkiej powierzchni, ta powierzchnia wytwarza siła tarcia przeciwnie do kierunku siły ciągnącej. Zgodnie z zachowaniem siły tarcia, podczas gdy trakcja pozostaje niższa niż maksymalna siławtarciestatycznyciało pozostaje w saldo (a = 0). Teraz, gdy wywierana siła uciągu przekroczy ten znak, siła tarcia stanie się siławtarciedynamiczny.
Fdopóki - Siła tarcia
W powyższym przypadku siłę ciągnącą można obliczyć z siły wypadkowej na bloku. Zegarek:
Trakcja między ciałami tego samego systemu
Kiedy dwa lub więcej ciał w układzie jest połączonych ze sobą, poruszają się razem z tym samym przyspieszeniem. Aby określić siłę trakcyjną, jaką jedno ciało wywiera na drugie, obliczamy siłę wypadkową w każdym z ciał.
Ta, b – Przyczepność, jaką ciało A wykonuje na ciele B.
Tb, – Przyczepność, jaką ciało B wykonuje na ciele A.
W powyższym przypadku widać, że tylko jedna linka łączy korpus A i B, ponadto widzimy, że korpus B ciągnie korpus A przez ciąg Tb, a. Zgodnie z trzecim prawem Newtona, prawem akcji i reakcji, siła, jaką ciało A wywiera na ciało B jest równe sile, jaką ciało B wywiera na ciało A, jednak siły te mają znaczenie przeciwieństwa.
Przyczepność między klockiem podwieszanym a klockiem podpartym
W przypadku, gdy zawieszony korpus przeciąga inny korpus przez linkę przechodzącą przez bloczek, możemy obliczyć napięcie na drucie lub napięcie działające na każdy z bloków za pomocą drugiej zasady Niuton. W tym przypadku, gdy nie ma tarcia między podpieranym klockiem a powierzchnią, siła netto działająca na układ nadwozia to ciężar zawieszonego nadwozia (DLAb). Zwróć uwagę na poniższy rysunek, który pokazuje przykład tego typu systemu:
W powyższym przypadku musimy obliczyć siłę wypadkową w każdym z bloków. Robiąc to, znajdujemy następujący wynik:
Zobacz też: Naucz się rozwiązywać ćwiczenia z praw Newtona
Nachylona trakcja
Kiedy ciało, które jest umieszczone na gładkiej, pozbawionej tarcia, nachylonej płaszczyźnie jest ciągnięte przez linę lub linę, siłę ciągnącą na to ciało można obliczyć zgodnie z składnikpoziomy (DLAx) masy ciała. Zwróć uwagę na ten przypadek na poniższym rysunku:
DLATOPÓR – składowa pozioma ciężaru bloczka A
DLAYY – pionowa składowa masy bloczka A
Trakcję przyłożoną do bloku A można obliczyć za pomocą następującego wyrażenia:
Trakcja między nadwoziem zawieszonym na lince a nadwoziem na pochyłej płaszczyźnie
W niektórych ćwiczeniach często stosuje się system, w którym ciało podparte na pochylni jest pociągnąłzaaciałozawieszony, przez linę, która przechodzi przez a krążek linowy.
Na powyższym rysunku narysowaliśmy dwie składowe siły ciężaru bloku A, DLATOPÓR oraz DLAYY. Siła odpowiedzialna za poruszanie się tym układem ciał jest wypadkową pomiędzy ciężarem bloczka B zawieszonego a składową poziomą ciężaru bloczka A:
ciągnięcie wahadła
W przypadku ruchu wahadła, które poruszają się według a trajektoriaOkólnik, siła ciągnąca wytwarzana przez przędzę działa jako jeden ze składników siła dośrodkowa. Na przykład w najniższym punkcie trajektorii wynikowa siła jest podana jako różnica między trakcją a masą. Zwróć uwagę na schemat tego typu systemu:
W najniższym punkcie ruchu wahadłowego różnica między przyczepnością a masą wytwarza siłę dośrodkową.
Jak już powiedziano, siła dośrodkowa jest wypadkową siłą między siłą trakcyjną a siłą ciężaru, a zatem będziemy mieli następujący system:
FCP – siła dośrodkowa (N)
Na podstawie przedstawionych powyżej przykładów można uzyskać ogólne wyobrażenie o tym, jak rozwiązywać ćwiczenia wymagające obliczenia siły ciągnącej. Jak w przypadku każdego innego rodzaju siły, siła ciągnąca musi być obliczona na podstawie naszej wiedzy o trzech prawach Newtona. W poniższym temacie przedstawiamy kilka przykładów rozwiązanych ćwiczeń dotyczących siły trakcyjnej, abyś mógł je lepiej zrozumieć.
Rozwiązane ćwiczenia na trakcję
Pytanie 1 - (IFCE) Na poniższym rysunku nierozciągliwy drut łączący korpusy A i B oraz koło pasowe mają pomijalne masy. Masy ciał wynoszą mA = 4,0 kg i mB = 6,0 kg. Pomijając tarcie między ciałem A a powierzchnią, przyspieszenie zbioru w m/s2, jest (rozważ przyspieszenie ziemskie 10,0 m/s2)?
a) 4.0
b) 6,0
c) 8,0
d) 10,0
e) 12,0
Sprzężenie zwrotne: Literka B
Rezolucja:
Aby rozwiązać ćwiczenie, konieczne jest zastosowanie drugiego prawa Newtona do układu jako całości. Robiąc to widzimy, że siła ciężaru jest wypadkową, która powoduje ruch całego układu, dlatego musimy rozwiązać następujące obliczenia:
Pytanie 2 - (UFRGS) Dwa bloki o masie m1=3,0 kg i m2= 1,0 kg, połączony nierozciągliwym drutem, może ślizgać się bez tarcia po płaszczyźnie poziomej. Bloki te są ciągnięte przez poziomą siłę F o module F = 6 N, jak pokazano na poniższym rysunku (bez względu na masę drutu).
Napięcie w przewodzie łączącym dwa bloki wynosi
a) zero
b) 2,0 N
c) 3,0 N
d) 4,5 N
e) 6,0 N
Sprzężenie zwrotne: Litera D
Rezolucja:
Aby rozwiązać ćwiczenie, uświadom sobie, że jedyna siła, która porusza blok masy m1 jest to siła ciągnąca, jaką wytwarza na nim drut, a więc jest to siła wypadkowa. Aby rozwiązać to ćwiczenie, znajdujemy przyspieszenie systemu, a następnie wykonujemy obliczenia trakcji:
Pytanie 3 - (EsPCEx) Winda ma masę 1500 kg. Biorąc pod uwagę przyspieszenie ziemskie równe 10 m/s², przyczepność liny windy, gdy wznosi się ona bez obciążenia, z przyspieszeniem 3 m/s², wynosi:
a) 4500 N
b) 6000 N
c) 15500 N
d) 17 000 N
e) 19500 N
Sprzężenie zwrotne: litera e
Rezolucja:
Aby obliczyć intensywność siły trakcyjnej wywieranej przez kabel na windę, stosujemy drugie prawo Newton, w ten sposób odkrywamy, że różnica między przyczepnością a masą jest równoważna sile wypadkowej, stąd doszliśmy do wniosku, że:
Pytanie 4 - (CTFMG) Poniższy rysunek przedstawia maszynę Atwood.
Zakładając, że maszyna ta ma koło pasowe i linkę o znikomych masach i że tarcie też jest znikome, moduł przyspieszenia bloków o masach równych m1 = 1,0 kg i m2 = 3,0 kg, w m/s², to:
a) 20
b) 10
c) 5
d) 2
Sprzężenie zwrotne: Litera C
Rezolucja:
Aby obliczyć przyspieszenie tego układu, należy zauważyć, że siła wypadkowa wynosi określony przez różnicę między masami ciał 1 i 2, robiąc to, po prostu zastosuj drugi Prawo Newtona:
Przeze mnie Rafael Helerbrock
