Вуча, или Напон, је име дато снаге која се врши на тело помоћу ужади, каблова или жица, на пример. Вучна сила је посебно корисна када желите да сила буде пренели на друга удаљена тела или да промене смер примене силе.
Гледајтакође: Знајте шта треба учити из механике за Енем тест
Како израчунати вучну силу?
Да бисмо израчунали вучну силу, морамо применити своје знање о три закона Њутну, стога, препоручујемо вам да прегледате основе динамике тако што ћете приступити нашем чланку о у Њутнови закони (само приступите линку) пре него што наставите са студијом у овом тексту.
О. обрачун вуче узима у обзир како се примењује, а то зависи од више фактора, као што је број тела која чине систем. треба проучавати угао који настаје између вучне силе и водоравног смера, као и стање кретања тела.
Уже причвршћено за горе наведена кола користи се за пренос силе која вуче један од аутомобила.
Да бисмо могли да објаснимо како се израчунава вуча, урадићемо то на основу различитих ситуација, које се често наплаћују на испитима из физике за пријемне испите и на И било.
Вуча примењена на тело
Први случај је најједноставнији од свих: то је када неко тело, попут блока представљеног на следећој слици, јесте повукаоперједноконопац. Да бисмо илустровали ову ситуацију, бирамо тело масе м које почива на површини без трења. У следећем случају, као и у осталим случајевима, нормална сила и сила телесне тежине су намерно изостављени, како би се олакшала визуелизација сваког случаја. Гледати:
Када је једина сила која се на тело примењује спољашњи вуч, као што је приказано на горњој слици, тај вуч ће бити једнак снагерезултанта о телу. Према Њутнов други закон, ова нето сила биће једнака производањегове масе убрзањем, па се вуча може израчунати као:
Т. - Вуча (Н)
м - маса (кг)
Тхе - убрзање (м / с²)
Не заустављај се сада... После оглашавања има још;)
Вуча примењена на тело подупрто трењем на површини
Када на тело које је ослоњено на храпаву површину применимо вучну силу, та површина ствара а сила трења супротно смеру вучне силе. Према понашању силе трења, док вуча остаје нижа од максималне снагеутрењестатички, тело остаје у равнотежа (а = 0). Сада, када извршена вуча премаши ову ознаку, сила трења постаће а снагеутрењединамичан.
Фсве док - Сила трења
У горе наведеном случају сила вуче се може израчунати из нето силе на блоку. Гледати:
Вуча између тела истог система
Када су два или више тела у систему спојена заједно, они се крећу заједно са истим убрзањем. Да бисмо утврдили вучну силу коју једно тело делује на друго, израчунавамо нето силу у сваком телу.
Т.а, б - Вуча коју тело А чини на телу Б.
Т.б, - Вуча коју тело Б чини на телу А.
У горе наведеном случају могуће је видети да само један кабл повезује тела А и Б, штавише, видимо да тело Б вуче тело А вучом Т.б, а. Према Њутновом трећем закону, закону акције и реакције, сили коју тело А врши на тело Б је једнако сили коју тело Б делује на тело А, међутим, те силе имају значења супротности.
Вуча између овјешеног блока и подупирача
У случају да окачено тело повуче друго тело кроз кабл који пролази кроз ременицу, можемо израчунати напетост на жици или напетост која делује на сваки од блокова кроз други закон од Невтон. У том случају, када нема трења између ослањаног блока и површине, нето сила на систем тела је тежина вешаног тела (П.Б.). Обратите пажњу на следећу слику која приказује пример ове врсте система:
У горњем случају морамо израчунати нето силу на сваком од блокова. Радећи ово, пронашли смо следећи резултат:
Погледајте такође: Научите како решавати вежбе по Њутновим законима
Коса вуча
Када се тело које је постављено на глатку нагнуту равнину без трења вуче каблом или ужетом, сила вуче на том телу може се израчунати у складу са саставни деохоризонтални (П.Икс) телесне тежине. Забележите овај случај на следећој слици:
П.АКС - хоризонтална компонента тежине блока А.
П.ИИ - вертикална компонента тежине блока А.
Вуча примењена на блок А може се израчунати помоћу следећег израза:
Вуча између тела вешаног каблом и тела на нагнутој равни
У неким вежбама је уобичајено да се користи систем у коме је тело ослоњено на нагиб повукаоперателосуспендован, кроз конопац који пролази кроз а ременица.
На горњој слици нацртали смо две компоненте силе тежине блока А, П.АКС и П.ИИ. Сила одговорна за померање овог система тела резултат је између тежине вешаног блока Б и хоризонталне компоненте тежине блока А:
клатно повлачење
У случају кретања клатна, који се крећу према а путањаКружни, затезна сила коју ствара пређа делује као једна од компонената центрипетална сила. На најнижој тачки путање, на пример, резултујућа сила дата је разликом између вуче и тежине. Обратите пажњу на шему ове врсте система:
На најнижој тачки кретања клатна, разлика између вуче и тежине ствара центрипеталну силу.
Као што је речено, центрипетална сила је резултантна сила између вучне силе и силе тежине, тако да ћемо имати следећи систем:
ФЦП - центрипетална сила (Н)
На основу горе приказаних примера, можете стећи општу представу о томе како се решавају вежбе које захтевају прорачун вучне силе. Као и код било које друге врсте силе, сила вуче се мора израчунати применом нашег знања о три Њутнова закона. У следећој теми представљамо неколико примера вежби решених о вучној сили како бисте је боље разумели.
Решене вежбе на вучи
Питање 1 - (ИФЦЕ) На слици испод, нерастегљива жица која спаја тела А и Б и ременицу има занемариве масе. Масе тела су мА = 4,0 кг и мБ = 6,0 кг. Не узимајући у обзир трење између тела А и површине, убрзање скупа, у м / с2, је (узмите у обзир гравитацијско убрзање 10,0 м / сек2)?
а) 4.0
б) 6.0
ц) 8.0
д) 10.0
е) 12.0
Повратна информација: Слово Б.
Резолуција:
Да би се вежба решила, неопходно је применити други Њутнов закон на систем у целини. Радећи ово, видимо да је сила тежине резултанта која покреће цео систем, па морамо решити следећи прорачун:
Питање 2 - (УФРГС) Два блока, масе м1= 3,0 кг и м2= 1,0 кг, повезано нерастегљивом жицом, може клизити без трења по хоризонталној равни. Ове блокове вуче хоризонтална сила Ф модула Ф = 6 Н, као што је приказано на следећој слици (занемарите масу жице).
Напетост жице која повезује два блока је
а) нула
б) 2,0 Н.
в) 3,0 Н.
г) 4,5 Н.
д) 6,0 Н.
Повратна информација: Слово Д.
Резолуција:
Да бисте решили вежбу, само схватите да је једина сила која покреће блок масе м1 то је сила вуче коју жица чини на њој, па је то нето сила. Дакле, да бисмо решили ову вежбу, пронађемо убрзање система и затим извршимо прорачун вуче:
Питање 3 - (ЕсПЦЕк) Лифт има масу од 1500 кг. С обзиром на убрзање гравитације једнако 10 м / с², вуча на каблу лифта, када се успне празан, са убрзањем од 3 м / с², износи:
а) 4500 Н.
б) 6000 Н.
в) 15500 Н.
г) 17.000 Н.
д) 19500 Н.
Повратна информација: Слово е
Резолуција:
Да бисмо израчунали интензитет вучне силе која кабл делује на лифт, примењујемо други закон Невтон, на овај начин откривамо да је разлика између вуче и тежине еквивалентна нето сили, дакле закључили смо да:
Питање 4 - (ЦТФМГ) Следећа слика илуструје Атвоод машину.
Под претпоставком да ова машина има ременицу и кабл занемарљивих маса и да је трење такође занемарљиво, модул убрзања блокова са масама једнаким м1 = 1,0 кг и м2 = 3,0 кг, у м / с², је:
а) 20
б) 10
ц) 5
д) 2
Повратна информација: Слово Ц.
Резолуција:
Да би се израчунало убрзање овог система, потребно је напоменути да је нето сила одређена разликом између тежина тела 1 и 2, при томе само примените друго Њутнов закон:
Ја Рафаел Хелерброцк
