Çekişveya Voltaj, verilen isimdir güç örneğin halatlar, kablolar veya teller aracılığıyla bir vücuda uygulanan. Çekme kuvveti, özellikle bir kuvvet olmasını istediğinizde yararlıdır. transfer edilmiş diğer uzak cisimlere veya bir kuvvetin uygulama yönünü değiştirmek için.
BakAyrıca: Enem testi için Mekanikte ne çalışacağınızı bilin
Çekme kuvveti nasıl hesaplanır?
Çekme kuvvetini hesaplamak için, üç yasa hakkındaki bilgimizi uygulamalıyız. Newton, bu nedenle, hakkındaki makalemize erişerek Dinamiklerin temellerini gözden geçirmenizi öneririz. de Newton Kanunları (sadece bağlantıya erişin) bu metindeki çalışmaya devam etmeden önce.
Ö çekiş hesaplama nasıl uygulandığını hesaba katar ve bu, sistemi oluşturan cisimlerin sayısı gibi birçok faktöre bağlıdır. Çekme kuvveti ile yatay yön arasında oluşan açı ve ayrıca aracın hareket durumu incelenecektir. vücutlar.
Yukarıdaki arabalara bağlanan halat, arabalardan birini çeken bir kuvveti aktarmak için kullanılır.
Çekişin nasıl hesaplandığını açıklayabilmemiz için, bunu genellikle üniversite giriş sınavları için Fizik sınavlarında ve sınavlarda sıklıkla uygulanan farklı durumlara göre yapacağız.
ve ya.Bir vücuda uygulanan çekiş
İlk durum en basitidir: aşağıdaki şekilde temsil edilen blok gibi bir cisim, çektibaşınabirİp. Bu durumu göstermek için, sürtünmesiz bir yüzey üzerinde duran m kütleli bir cisim seçiyoruz. Aşağıdaki durumda, diğer durumlarda olduğu gibi, her bir durumun görselleştirilmesini kolaylaştırmak için normal kuvvet ve vücut ağırlığı kuvveti bilerek çıkarılmıştır. İzlemek:
Bir cisme uygulanan tek kuvvet, yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi bir dış çekme olduğunda, bu çekme eşit olacaktır. güçsonuç vücut hakkında. Göre Newton'un 2. Yasası, bu net kuvvet eşit olacaktır ürünivme ile kütlesinin, böylece çekiş şu şekilde hesaplanabilir:
T – Çekiş (N)
m – kütle (kg)
– hızlanma (m/s²)
Şimdi durma... Reklamdan sonra devamı var ;)
Sürtünme ile bir yüzey üzerinde desteklenen bir gövdeye uygulanan çekiş
Pürüzlü bir yüzey üzerinde desteklenen bir gövdeye bir çekiş kuvveti uyguladığımızda, bu yüzey bir sürtünme kuvveti çekme kuvvetinin yönünün tersine. Sürtünme kuvvetinin davranışına göre, çekiş maksimumdan daha düşük kalırken güçiçindesürtünmestatik, vücut kalır denge (a = 0). Şimdi, uygulanan çekiş bu işareti aştığında, sürtünme kuvveti bir güçiçindesürtünmedinamik.
Fa kadar - Sürtünme kuvveti
Yukarıdaki durumda çekme kuvveti, blok üzerindeki net kuvvetten hesaplanabilir. İzlemek:
Aynı sistemin gövdeleri arasındaki çekiş
Bir sistemdeki iki veya daha fazla gövde birbirine bağlandığında, aynı ivme ile birlikte hareket ederler. Bir cismin diğerine uyguladığı çekiş kuvvetini belirlemek için her cisimdeki net kuvveti hesaplarız.
Tbir, b – A gövdesinin B gövdesi üzerinde yaptığı çekiş.
Tb, – B gövdesinin A gövdesi üzerinde yaptığı çekiş.
Yukarıdaki durumda, A ve B gövdelerini yalnızca bir kablonun birbirine bağladığını görmek mümkündür, ayrıca B gövdesinin A gövdesini çekiş yoluyla çektiğini görüyoruz. Tb, a. Newton'un üçüncü yasası olan etki ve tepki yasasına göre, A cismi üzerine uyguladığı kuvvet. B cismi B cismi A cismine uyguladığı kuvvete eşittir, ancak bu kuvvetlerin anlamları vardır. karşıtlar.
Askıya alınmış blok ve desteklenen blok arasındaki çekiş
Asılı bir cismin, bir makaradan geçen bir kablo vasıtasıyla başka bir cismi çekmesi durumunda, tel üzerindeki gerilimi veya blokların her birine etki eden gerilimi ikinci yasa ile hesaplayabiliriz. Newton. Bu durumda, Desteklenen blok ve yüzey arasında sürtünme olmadığında, vücut sistemi üzerindeki net kuvvet, asılı cismin ağırlığıdır (PB). Bu tür bir sistemin bir örneğini gösteren aşağıdaki şekle dikkat edin:
Yukarıdaki durumda, blokların her biri üzerindeki net kuvveti hesaplamalıyız. Bunu yaparak, aşağıdaki sonucu buluruz:
Ayrıca bakınız: Newton yasalarıyla ilgili alıştırmaları nasıl çözeceğinizi öğrenin
Eğimli çekiş
Düzgün, sürtünmesiz eğik bir düzlem üzerine yerleştirilmiş bir cisim bir kablo veya halat ile çekildiğinde, o cisme etkiyen çekme kuvveti aşağıdaki formüle göre hesaplanabilir. bileşenyatay (PX) vücut ağırlığı. Bu durumu aşağıdaki şekilde not edin:
Pbalta – A bloğunun ağırlığının yatay bileşeni
PYY – A bloğunun ağırlığının dikey bileşeni
A bloğuna uygulanan çekiş aşağıdaki ifade kullanılarak hesaplanabilir:
Eğik bir düzlemde bir kablo ile asılı bir gövde ile bir gövde arasındaki çekiş
Bazı egzersizlerde, eğimde desteklenen vücudun olduğu bir sistem kullanmak yaygındır. çektibaşınabirvücutaskıya alındı, içinden geçen bir ip aracılığıyla kasnak.
Yukarıdaki şekilde, A bloğunun ağırlık kuvvetinin iki bileşenini çizdik, Pbalta ve PYY. Bu cisimler sistemini hareket ettirmekten sorumlu kuvvet, asılı duran B bloğunun ağırlığı ile A bloğunun ağırlığının yatay bileşeni arasındaki sonuçtur:
sarkaç çekme
hareket etmesi durumunda sarkaçlargöre hareket eden Yörüngedairesel, ipliğin ürettiği çekme kuvveti, ipliğin bileşenlerinden biri olarak hareket eder. merkezcil kuvvet. Yörüngenin en alt noktasında, örneğin, ortaya çıkan kuvvet, çekiş ve ağırlık arasındaki fark tarafından verilir. Bu tür bir sistemin şemasına dikkat edin:
Sarkaç hareketinin en alt noktasında, çekiş ve ağırlık arasındaki fark merkezcil kuvvet üretir.
Söylendiği gibi, merkezcil kuvvet, çekiş kuvveti ile ağırlık kuvveti arasındaki bileşke kuvvettir, dolayısıyla aşağıdaki sisteme sahip olacağız:
FKP – merkezcil kuvvet (N)
Yukarıda gösterilen örneklere dayanarak, çekme kuvvetinin hesaplanmasını gerektiren egzersizlerin nasıl çözüleceğine dair genel bir fikir edinebilirsiniz. Diğer herhangi bir kuvvet türünde olduğu gibi, çekme kuvveti Newton'un üç yasası hakkındaki bilgimizi uygulayarak hesaplanmalıdır. Aşağıdaki konuda, daha iyi anlayabilmeniz için çekiş kuvveti ile ilgili çözülmüş bazı alıştırma örnekleri sunuyoruz.
Çekişle ilgili çözülmüş egzersizler
Soru 1 - (IFCE) Aşağıdaki şekilde, A ve B gövdelerini ve kasnağı birleştiren uzamayan telin kütleleri ihmal edilebilir. Cisimlerin kütleleri mA = 4,0 kg ve mB = 6,0 kg'dır. A cismi ile yüzey arasındaki sürtünmeyi göz ardı ederek, m/s cinsinden kümenin ivmesi2, (yerçekimi ivmesini 10.0 m/sn olarak düşünün)2)?
a) 4.0
b) 6.0
c) 8.0
d) 10.0
e) 12.0
şablon: B 'harfi
Çözüm:
Alıştırmayı çözmek için Newton'un ikinci yasasını bir bütün olarak sisteme uygulamak gerekir. Bunu yaparak, ağırlık kuvvetinin tüm sistemi hareket ettiren bileşke olduğunu görüyoruz, bu nedenle aşağıdaki hesaplamayı çözmemiz gerekiyor:
Soru 2 - (UFRGS) m kütleli iki blok1=3.0 kg ve m2= 1.0 kg, uzamaz bir tel ile bağlanmış, yatay bir düzlemde sürtünmesiz kayabilir. Bu bloklar, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, modül F = 6 N olan yatay bir F kuvveti tarafından çekilir (telin kütlesini dikkate almayın).
İki bloğu birbirine bağlayan teldeki gerilim,
a) sıfır
b) 2,0 N
c) 3,0 N
d) 4,5 N
e) 6,0 N
şablon: D harfi
çözüm:
Egzersizi çözmek için, kütle bloğunu hareket ettiren tek kuvvetin farkına varın. m1 telin üzerinde yaptığı çekme kuvvetidir, yani net kuvvettir. Bu alıştırmayı çözmek için sistemin ivmesini buluyoruz ve ardından çekiş hesaplamasını yapıyoruz:
Soru 3 - (EsPCEx) Bir asansörün kütlesi 1500 kg'dır. 10 m/s²'ye eşit yerçekimi ivmesi dikkate alındığında, asansör kablosu üzerindeki çekiş, 3 m/s²'lik bir ivme ile boş yukarı çıktığında:
a) 4500 N
b) 6000 N
c) 15500 N
d) 17.000 N
e) 19500 N
şablon: e harfi
çözüm:
Kablonun asansöre uyguladığı çekme kuvvetinin yoğunluğunu hesaplamak için ikinci yasayı uygularız. Newton, bu şekilde, çekiş ve ağırlık arasındaki farkın net kuvvete eşit olduğunu buluruz, dolayısıyla şu sonuca vardık:
Soru 4 - (CTFMG) Aşağıdaki şekil bir Atwood makinesini göstermektedir.
Bu makinenin kütlesi ihmal edilebilir bir kasnağı ve kablosu olduğunu ve sürtünmenin de ihmal edilebilir olduğunu varsayarsak, kütleleri m'ye eşit olan blokların ivme modülü1 = 1.0 kg ve m2 = 3.0 kg, m/s² cinsinden:
a) 20
b) 10
c) 5
d) 2
şablon: C harfi
Çözüm:
Bu sistemin ivmesini hesaplamak için net kuvvetin 1 ve 2 numaralı cisimlerin ağırlıkları arasındaki farkla belirlenir, bunu yaparken sadece ikinciyi uygulayın Newton yasası:
Benden. Rafael Helerbrock
