Тяга, или Напряжение, это имя, данное сила который прикладывается к телу, например, с помощью веревок, тросов или проводов. Сила тяги особенно полезна, когда вы хотите, чтобы сила переведен к другим удаленным телам или изменить направление приложения силы.
Смотретьтакже: Знайте, что изучать в механике для теста Enem
Как рассчитать тяговое усилие?
Чтобы рассчитать тянущее усилие, мы должны применить наши знания о трех законах Newton, поэтому мы рекомендуем вам ознакомиться с основами динамики, прочитав нашу статью о в Законы Ньютона (просто перейдите по ссылке), прежде чем продолжить изучение этого текста.
О расчет тяги учитывает то, как это применяется, и это зависит от множества факторов, таких как количество тел, составляющих систему. необходимо изучить угол, который образуется между тяговым усилием и горизонтальным направлением, а также состояние движения тела.
Веревка, прикрепленная к машинам выше, используется для передачи силы, которая тянет одну из машин.
Чтобы мы могли объяснить, как рассчитывается тяга, мы собираемся сделать это на основе разных ситуаций, которые часто требуются на экзаменах по физике для вступительных экзаменов в университет и
И либо.Тяга, приложенная к телу
Первый случай самый простой: когда какое-то тело, например блок, представленный на следующем рисунке, оказывается потянулнаанверевка. Чтобы проиллюстрировать эту ситуацию, выберем тело массы m, которое покоится на поверхности без трения. В следующем случае, как и в других случаях, были намеренно опущены нормальная сила и сила веса тела, чтобы облегчить визуализацию каждого случая. Смотреть:
Когда единственная сила, приложенная к телу, - это внешнее притяжение, как показано на рисунке выше, это притяжение будет равно силарезультирующий о теле. Согласно 2-й закон Ньютона, эта чистая сила будет равна продуктего массы за счет ускорения, таким образом, тяговое усилие можно рассчитать как:
Т - Тяга (N)
м - масса (кг)
В - ускорение (м / с²)
Тяга, приложенная к телу, опирающемуся на поверхность трения
Когда мы прикладываем силу тяги к телу, опирающемуся на шероховатую поверхность, эта поверхность производит сила трения против направления тянущего усилия. По поведению силы трения, при этом тяговое усилие остается ниже максимального силавтрениестатический, тело остается в остаток средств (а = 0). Теперь, когда прилагаемое тяговое усилие превысит эту отметку, сила трения станет равной силавтрениединамический.
Fдо - Сила трения
В приведенном выше случае тянущее усилие можно рассчитать, исходя из чистой силы, действующей на блок. Смотреть:
Тяга между телами одной системы
Когда два или более тела в системе связаны друг с другом, они движутся вместе с одинаковым ускорением. Чтобы определить силу тяги, которую одно тело оказывает на другое, мы вычисляем чистую силу в каждом из тел.
Та, б - Тяга тела A к телу B.
Тб, - Тяга тела B к телу A.
В приведенном выше случае можно увидеть, что только один трос соединяет тела A и B, более того, мы видим, что тело B тянет тело A за счет тяги. Тб, а. Согласно третьему закону Ньютона, закону действия и противодействия, сила, которую тело А оказывает на тело B равно силе, которую тело B оказывает на тело A, однако эти силы имеют значение противоположности.
Тяга между подвесным блоком и поддерживаемым блоком
В случае, когда подвешенное тело тянет другое тело через трос, проходящий через шкив, мы можем рассчитать натяжение на проволоке или натяжение, действующее на каждый из блоков, по второму закону Ньютон. В этом случае, когда нет трения между опорным блоком и поверхностью, результирующая сила, действующая на систему тела, равна весу подвешенного тела (ДЛЯB). Обратите внимание на следующий рисунок, на котором показан пример системы этого типа:
В приведенном выше случае мы должны рассчитать чистую силу в каждом из блоков. Сделав это, мы находим следующий результат:
Смотрите также: Научитесь решать упражнения по законам Ньютона
Наклонная тяга
Когда тело, помещенное на гладкую наклонную плоскость без трения, тянут трос или веревку, тянущее усилие на это тело можно рассчитать в соответствии с составная частьгоризонтальный (ДЛЯИкс) веса тела. Обратите внимание на этот случай на следующем рисунке:
ДЛЯТОПОР - горизонтальная составляющая веса блока А
ДЛЯYY - вертикальная составляющая веса блока А
Сила тяги, приложенная к блоку A, может быть рассчитана с помощью следующего выражения:
Тяга между подвешенным на тросе телом и телом на наклонной плоскости
В некоторых упражнениях обычно используется система, в которой тело, опирающееся на наклонную поверхность, потянулнаателоприостановленный, через веревку, которая проходит через шкив.
На рисунке выше мы нарисовали две составляющие силы веса блока A: ДЛЯТОПОР а также ДЛЯYY. Сила, отвечающая за перемещение этой системы тел, является равнодействующей между весом подвешенного блока B и горизонтальной составляющей веса блока A:
тянуть маятник
В случае движения маятники, которые движутся по траекторияКруговой, тянущая сила, создаваемая пряжей, действует как одна из составляющих центростремительная сила. В самой нижней точке траектории, например, Результирующая сила определяется разницей между силой тяги и весом.. Обратите внимание на схему этого типа системы:
В самой нижней точке движения маятника разница между силой тяги и весом создает центростремительную силу.
Как было сказано, центростремительная сила - это результирующая сила между силой тяги и силой веса, таким образом, у нас будет следующая система:
FCP - центростремительная сила (Н)
Основываясь на приведенных выше примерах, вы можете получить общее представление о том, как выполнять упражнения, требующие расчета тягового усилия. Как и в случае с любым другим типом силы, тянущая сила должна быть рассчитана с применением наших знаний о трех законах Ньютона. В следующей теме мы представляем несколько примеров решенных упражнений о силе тяги, чтобы вы могли лучше понять это.
Решенные упражнения на тягу
Вопрос 1 - (IFCE) На рисунке ниже нерастяжимая проволока, соединяющая корпуса A и B и шкив, имеет незначительную массу. Масса тел mA = 4,0 кг и mB = 6,0 кг. Без учета трения между телом A и поверхностью, ускорение набора в м / с2, is (рассмотрим ускорение свободного падения 10,0 м / с2)?
а) 4,0
б) 6.0
в) 8,0
г) 10,0
д) 12,0
Обратная связь: Буква B
Разрешение:
Чтобы решить это упражнение, необходимо применить второй закон Ньютона к системе в целом. Делая это, мы видим, что сила веса является равнодействующей, которая заставляет всю систему двигаться, поэтому мы должны решить следующий расчет:
Вопрос 2 - (UFRGS) Два блока масс m1= 3,0 кг и м2= 1,0 кг, соединенный нерастяжимым проводом, может без трения скользить по горизонтальной плоскости. Эти блоки тянутся горизонтальной силой F с модулем F = 6 Н, как показано на следующем рисунке (без учета массы проволоки).
Натяжение провода, соединяющего два блока, составляет
а) ноль
б) 2,0 Н
в) 3,0 Н
г) 4.5 Н
д) 6.0 с.ш.
Обратная связь: Буква D
разрешение:
Чтобы решить это упражнение, просто поймите, что единственная сила, которая перемещает массивный блок м1 это тянущая сила, которую создает на нее проволока, так что это чистая сила. Итак, чтобы решить это упражнение, мы находим ускорение системы, а затем выполняем расчет тяги:
Вопрос 3 - (EsPCEx) Лифт имеет массу 1500 кг. Принимая во внимание ускорение свободного падения, равное 10 м / с², сила тяги троса лифта, когда он поднимается пустым, с ускорением 3 м / с², составляет:
а) 4500 Н
б) 6000 Н
в) 15500 Н
г) 17000 Н
д) 19500 с.ш.
Обратная связь: Буква е
разрешение:
Для расчета силы тяги, прилагаемой тросом к лифту, применим второй закон Ньютон, таким образом, мы находим, что разница между силой тяги и весом эквивалентна чистой силе, следовательно, мы пришли к выводу, что:
Вопрос 4 - (CTFMG) На следующем рисунке изображена машина Atwood.
Предполагая, что эта машина имеет шкив и трос с незначительными массами и что трение также незначительно, модуль ускорения блоков с массой, равной m1 = 1,0 кг и м2 = 3,0 кг, м / с², составляет:
а) 20
б) 10
в) 5
г) 2
Обратная связь: Буква C
Разрешение:
Чтобы рассчитать ускорение этой системы, необходимо отметить, что чистая сила равна определяется разницей в весе тел 1 и 2, при этом просто применяем второй Закон Ньютона:
Автор: Рафаэль Хелерброк
