Tracţiune, sau Voltaj, este numele dat putere care se exercită asupra unui corp prin intermediul unor frânghii, cabluri sau fire, de exemplu. Forța de tragere este deosebit de utilă atunci când doriți să fie o forță transferat către alte corpuri îndepărtate sau pentru a schimba direcția de aplicare a unei forțe.
Uitede asemenea: Știți ce să studiați în mecanică pentru testul Enem
Cum se calculează forța de tragere?
Pentru a calcula forța de tragere, trebuie să ne aplicăm cunoștințele despre cele trei legi ale Prin urmare, Newton vă încurajăm să revedeți elementele fundamentale ale Dynamics accesând articolul nostru despre la Legile lui Newton (trebuie doar să accesați linkul) înainte de a continua studiul din acest text.
O calculul tracțiunii ia în considerare modul în care este aplicat, iar acest lucru depinde de mai mulți factori, cum ar fi numărul de corpuri care alcătuiesc sistemul. să fie studiat, unghiul care se formează între forța de tracțiune și direcția orizontală și, de asemenea, starea de mișcare a corpuri.
Coarda atașată la mașinile de mai sus este folosită pentru a transfera o forță, care trage una dintre mașini.
Pentru a putea explica modul în care este calculată tracțiunea, o vom face pe baza diferitelor situații, adesea percepute în examenele de fizică pentru examenele de admitere la universitate și în Si nici.
Tracțiune aplicată pe un corp
Primul caz este cel mai simplu dintre toate: este atunci când un corp, precum blocul reprezentat în figura următoare, este traspeunufrânghie. Pentru a ilustra această situație, alegem un corp de masă m care se sprijină pe o suprafață fără frecare. În cazul următor, ca și în celelalte cazuri, forța normală și forța de greutate corporală au fost omise în mod intenționat, pentru a facilita vizualizarea fiecărui caz. Ceas:
Când singura forță aplicată unui corp este o atracție externă, așa cum se arată în figura de mai sus, această atracție va fi egală cu putererezultant despre corp. In conformitate cu A doua lege a lui Newton, această forță netă va fi egală cu produsa masei sale prin accelerare, astfel, tracțiunea poate fi calculată ca:
T - Tracțiune (N)
m - masa (kg)
- accelerație (m / s²)
Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)
Tracțiune aplicată unui corp sprijinit pe o suprafață cu frecare
Când aplicăm o forță de tracțiune pe un corp care este sprijinit pe o suprafață rugoasă, această suprafață produce o forța de frecare contrar direcției forței de tragere. În funcție de comportamentul forței de frecare, în timp ce tracțiunea rămâne mai mică decât cea maximă putereînfrecarestatic, corpul rămâne în echilibru (a = 0). Acum, când tracțiunea exercitată depășește acest semn, forța de frecare va deveni o putereînfrecaredinamic.
Fpana cand - Forța de frecare
În cazul de mai sus, forța de tragere poate fi calculată din forța netă pe bloc. Ceas:
Tracțiunea între corpurile aceluiași sistem
Când două sau mai multe corpuri dintr-un sistem sunt conectate împreună, acestea se deplasează împreună cu aceeași accelerație. Pentru a determina forța de tracțiune pe care o exercită un corp asupra celuilalt, calculăm forța netă din fiecare corp.
Ta, b - Tracțiunea pe care o face corpul A asupra corpului B.
Tb, - Tracțiunea pe care o face corpul B asupra corpului A.
În cazul de mai sus, este posibil să vedem că un singur cablu conectează corpurile A și B, în plus, vedem că corpul B trage corpul A prin tracțiune Tb, a. Conform celei de-a treia legi a lui Newton, legea acțiunii și reacției, forța pe care corpul A o exercită asupra corpul B este egal cu forța pe care corpul B o exercită asupra corpului A, cu toate acestea, aceste forțe au semnificații contrarii.
Tracțiune între blocul suspendat și blocul suportat
În cazul în care un corp suspendat trage un alt corp printr-un cablu care trece printr-un scripete, putem calcula tensiunea pe fir sau tensiunea care acționează asupra fiecărui bloc prin intermediul celei de-a doua legi a Newton. În acest caz, când nu există frecare între blocul susținut și suprafață, forța netă asupra sistemului corpului este greutatea corpului suspendat (PB). Rețineți următoarea figură, care prezintă un exemplu al acestui tip de sistem:
În cazul de mai sus, trebuie să calculăm forța netă pe fiecare dintre blocuri. Făcând acest lucru, găsim următorul rezultat:
Vezi și: Aflați cum să rezolvați exerciții privind legile lui Newton
Tracțiune înclinată
Când un corp care este așezat pe un plan înclinat neted, fără frecare este tras de un cablu sau o frânghie, forța de tragere pe corpul respectiv poate fi calculată în conformitate cu componentăorizontală (PX) a greutății corporale. Rețineți acest caz în figura următoare:
PTOPOR - componenta orizontală a greutății blocului A
PDA - componenta verticală a greutății blocului A
Tracțiunea aplicată pe blocul A poate fi calculată folosind următoarea expresie:
Tracțiune între un corp suspendat de un cablu și un corp pe un plan înclinat
În unele exerciții, este obișnuit să se utilizeze un sistem în care se află corpul care este sprijinit pe înclinare traspeAcorpsuspendat, printr-o frânghie care trece printr-o scripete.
În figura de mai sus, am desenat cele două componente ale forței de greutate a blocului A, PTOPOR și PDA. Forța responsabilă de mișcarea acestui sistem de corpuri este rezultatul dintre greutatea blocului B, suspendat și componenta orizontală a greutății blocului A:
tragerea pendulului
În cazul mișcării de pendule, care se deplasează conform a traiectorieCircular, forța de întindere produsă de fire acționează ca una dintre componentele forta centripeta. În cel mai de jos punct al traiectoriei, de exemplu, forța rezultată este dată de diferența dintre tracțiune și greutate. Rețineți o schemă a acestui tip de sistem:
În cel mai mic punct de mișcare a pendulului, diferența dintre tracțiune și greutate produce forță centripetă.
După cum am spus, forța centripetă este forța rezultantă între forța de tracțiune și forța de greutate, astfel vom avea următorul sistem:
FCP - forța centripetă (N)
Pe baza exemplelor prezentate mai sus, puteți obține o idee generală despre cum să rezolvați exerciții care necesită calcularea forței de tragere. Ca și în cazul oricărui alt tip de forță, forța de tragere trebuie calculată prin aplicarea cunoștințelor noastre despre cele trei legi ale lui Newton. În următorul subiect, vă prezentăm câteva exemple de exerciții rezolvate despre forța de tracțiune, astfel încât să o puteți înțelege mai bine.
Exerciții rezolvate de tracțiune
Intrebarea 1 - (IFCE) În figura de mai jos, firul inextensibil care unește corpurile A și B și scripetele au mase neglijabile. Masele corpurilor sunt mA = 4,0 kg și mB = 6,0 kg. Ignorând fricțiunea dintre corpul A și suprafață, accelerația setului, în m / s2, este (ia în considerare accelerația gravitațională 10,0 m / sec2)?
a) 4.0
b) 6.0
c) 8.0
d) 10.0
e) 12.0
Șablon: Litera B
Rezoluţie:
Pentru a rezolva exercițiul, este necesar să se aplice a doua lege a lui Newton asupra sistemului ca întreg. Făcând acest lucru, vedem că forța de greutate este rezultanta care face ca întregul sistem să se miște, deci trebuie să rezolvăm următorul calcul:
Intrebarea 2 - (UFRGS) Două blocuri, de masă m1= 3,0 kg și m2= 1,0 kg, conectat printr-un fir inextensibil, poate aluneca fără frecare pe un plan orizontal. Aceste blocuri sunt trase de o forță orizontală F a modulului F = 6 N, așa cum se arată în figura următoare (ignorând masa firului).
Tensiunea din firul care leagă cele două blocuri este
a) zero
b) 2,0 N
c) 3,0 N
d) 4,5 N
e) 6,0 N
Șablon: Litera D
Rezoluţie:
Pentru a rezolva exercițiul, doar realizați că singura forță care mișcă blocul de masă m1 este forța de tragere pe care o face firul asupra sa, deci este forța netă. Deci, pentru a rezolva acest exercițiu, găsim accelerarea sistemului și apoi facem calculul tracțiunii:
Întrebarea 3 - (EsPCEx) Un lift are o masă de 1500 kg. Având în vedere accelerația de greutate egală cu 10 m / s², tracțiunea pe cablul liftului, atunci când urcă gol, cu o accelerație de 3 m / s², este:
a) 4500 N
b) 6000 N
c) 15500 N
d) 17.000 N
e) 19500 N
Șablon: Litera e
Rezoluţie:
Pentru a calcula intensitatea forței de tracțiune exercitate de cablu pe lift, aplicăm a doua lege a Newton, în acest fel, constatăm că diferența dintre tracțiune și greutate este echivalentă cu forța netă, deci am concluzionat că:
Întrebarea 4 - (CTFMG) Figura următoare ilustrează o mașină Atwood.
Presupunând că această mașină are un scripete și un cablu cu mase neglijabile și că fricțiunea este, de asemenea, neglijabilă, modulul de accelerație a blocurilor cu mase egale cu m1 = 1,0 kg și m2 = 3,0 kg, în m / s², este:
a) 20
b) 10
c) 5
d) 2
Șablon: Litera C
Rezoluţie:
Pentru a calcula accelerația acestui sistem, este necesar să rețineți că forța netă este determinat de diferența dintre greutățile corpurilor 1 și 2, făcând acest lucru, aplicați doar al doilea Legea lui Newton:
De mine. Rafael Helerbrock
