Siła napięcia to rodzaj siły pochodzącej z jednej z wielu sił istniejących w naturze, które zdefiniowaliśmy jako ludzie. Jakakolwiek forma Ciągnięcia lub pchania obiektu jest uważana za siłę, a w przypadku interakcji między dwoma obiektami zawsze na każdy obiekt działa siła. Jest to czynnik zewnętrzny, który jest w stanie zmienić stan spoczynku lub ruch konkretnego obiektu. Siła naciągu przenoszona jest przez linę lub łańcuch, gdy są one ciągnięte z jednego końca lub z obu końców razem, pomaga to w zrównoważeniu z innymi siłami w systemie zawierającym liny i łańcuchy.

Siła naprężenia

The siła przenoszona przez linę, sznurek lub drut, gdy jest ciągnięta przez siły działające z przeciwnej strony, nazywana jest siłą rozciągającą. Na przykład: Podczas gry w Przeciąganie liny obie drużyny przyłożyły przeciwne siły, aby pociągnąć linę. Holowanie samochodów i wyciąganie łyżek ze studni to także przykłady siły rozciągającej. Siła naciągu liny pozwala nam przenieść naszą siłę przez linę w celu podniesienia przedmiotu. Siłę rozciągającą ogólnie reprezentuje T.

Przykład siły rozciągającej

W życiu codziennym istnieją różne przykłady siły napięcia. Niektóre z tych przykładów są następujące:

• Kiedy osoba ciągnie sanki za pomocą liny, lina podlega działaniu sił rozciągających, gdy jest napięta między saniami a drugim końcem.
• Podczas noszenia flagi do utrzymania flagi w powietrzu używa się liny, która jest ciągnięta za bloczek i tworzy napięcie.
• W tyrolce ciężar osoby jest podtrzymywany przez napięcie liny.
• Skoki na bungee są także przykładem siły napięcia, gdzie różnica między życiem a śmiercią jest podtrzymywana jedynie przez napięcie liny bungee.
• Struny gitarowe są rozciągnięte pomiędzy mostkiem gitary a kołkami do strojenia, co powoduje naprężenie tych strun, a te napięte struny pomagają gitarzyście stworzyć symfonię muzyczną.

Wzór na napięcie

Poniżej omówiono wzór naprężenia sznurka lub liny przymocowanej do ciała:

• T = W + ma [Kiedy ciało porusza się w górę]
• T = W – ma [Kiedy ciało porusza się w dół]
• T = W [Gdy napięcie jest równe masie ciała]

Gdzie,

• T to siła napięcia
• W to Masa ciała, (W = mg)
• A jest przyspieszenie
• M jest masa

Jednostka i wymiar siły rozciągającej

Ponieważ napięcie jest również siłą, ma tę samą jednostkę i wymiar co siła. Jednostką si siły rozciągającej jest Newton (N), którą można również przedstawić za pomocą Kgm^-2. Inaczej niż Newton, w systemie CGS dyna jest także jednostką siły rozciągającej.

Wymiar siły rozciągającej wynosi [ M ¹ L ¹ T ^-2 ] gdzie [M], [L] i [T] to odpowiednio wymiary masy, długości i czasu.

Zastosowania siły rozciągającej

Istnieją różne zastosowania siły rozciągającej w życiu zwykłej istoty, niektóre z nich są następujące:

• Maszyna dźwigowa
• Holowanie pojazdów
• Wyciąganie wody ze studni
• Przeciąganie liny

Maszyna dźwigowa

Najbardziej przydatne zastosowanie siły rozciągającej można zaobserwować w branży budowlanej i logistycznej w postaci dźwigów. W żurawiach jedną z sił równoważących przeciwdziałającą ciężarowi obiektu jest siła rozciągająca.

Holowanie pojazdów

Holowanie pojazdów to nic innego jak mini dźwig z tyłu małego pojazdu użytkowego, który pomaga nam holować inne pojazdy, gdy są one unieruchomione z powodu problemów konserwacyjnych lub wypadku.

Balans wagi

Wyważarka to urządzenie, które pomaga nam określić ciężar przedmiotu poprzez wyważenie go względem sprężyny umieszczonej w rdzeniu tego sprzętu.

Wyciąganie wody ze studni

Wyciąganie wody ze studni jest najczęściej stosowanym zastosowaniem siły naciągu, gdzie napięcie liny rozkłada się za pomocą krążka w celu wydobycia wody ze studni głębinowej, co w przeciwnym razie nie byłoby łatwo możliwe.

Przeciąganie liny

Przeciąganie liny to zabawna gra, w której biorą udział dwie drużyny i ciągną linę z obu końców, aż uda im się przeciągnąć określoną ilość liny ze strony drugiej drużyny na swoją stronę, co jest możliwe tylko dzięki zrozumieniu napięcia siła.

Czytaj więcej,

• Napięcie powierzchniowe
• Wzór na siłę netto
• Powaga

Przykładowe problemy dotyczące wzoru na napięcie

Zadanie 1: Pudełko o masie 2 kg jest ciągnięte za pomocą liny po powierzchni pozbawionej tarcia. Jeśli linę ciągnie się z siłą 10 N, jakie jest napięcie liny?

dane wejściowe użytkownika Java

Rozwiązanie:

W tym przypadku siły działające na pudło to jego ciężar (W = mg) działający w dół, reakcja normalna działająca w górę i siła naciągu (T) w linie działająca poziomo.

Ponieważ nie ma tarcia (powierzchnia jest bez tarcia)

Zatem,

Siła naciągu liny = siła przyłożona na linie = 10 N

Dlatego napięcie liny wynosi 10 N .

Zadanie 2: Na końcu nitki wisi ciało o masie 4 kg. Jeżeli przyspieszenie masy wynosi 7m/s ² w kierunku do góry. Znajdź napięcie w nici.

Rozwiązanie:

m = 4 kg, a = 7 m/s²i g = 9,8 m/s².

Teraz W = mg

⇒ W = 4×9.8

⇒ Szer. = 39,2 N

Ponieważ przyspieszenie jest skierowane w górę,

T = mg + ma

⇒ T = 39,2 + 4×7

⇒ T = 39,2 + 28

⇒ T = 67,2 N

parametr w skrypcie powłoki

Dlatego napięcie nici będzie 67,2 N

Zadanie 3: Na końcu sznurka wisi ciało o masie 9 kg. Jeżeli przyspieszenie masy wynosi 8m/s ² w kierunku dolnym. Oblicz naprężenie nici.

Rozwiązanie:

Dany,

• a = 8 m/s²
• m = 9 kg
• g = 9,8 m/s²

Gdy ciało porusza się w dół

T = W – ma

⇒ T = mg – ma

⇒ T = (9×9,8) – (9×8)

⇒ T = 16,2 N

Dlatego napięcie będzie 16,2 N

Zadanie 4: Lekki i niezniszczalny sznurek podtrzymuje ciało o masie 25 kg zwisające z jego dolnego końca. Jeśli górny koniec sznurka jest przymocowany do haka na suficie. Jakie jest napięcie sznurka?

Rozwiązanie:

Dany,

• m = 25 kg
• g = 9,8 m/s².

Ponieważ ciało się nie porusza

T = W

⇒ T = mg

⇒ T = 25×9,8 N

⇒ T = 245 N

Dlatego napięcie wyniesie 245 N

Zadanie 5: Wiewiórka o masie 500 g wspina się po lekkiej pionowej sznurku zawieszonym na haku z przyspieszeniem 9 m/s ² . Znajdź napięcie sznurka .

znak do ciągu w Javie

Rozwiązanie:

Dany,

• m = 500 g = 0,5 kg
• a = 9 m/s²
• g = 9,8 m/s²

Gdy wiewiórka porusza się w górę

T = W + ma

⇒ T = mg + ma

⇒ T = (0,5×9,8) + (0,5×9)

⇒ T = 4,9 + 4,5

⇒ T = 9,4 N

Dlatego napięcie będzie 9,4 N

Często zadawane pytania dotyczące wzoru na napięcie

P1: Czy napięcie jest siłą?

Odpowiedź:

Tak, napięcie to siła, która działa na przedmioty ciągnięte za pomocą lin lub łańcuchów.

P2: Co to jest siła rozciągająca?

Odpowiedź:

Siła przenoszona przez drut, linę lub sznurek podczas ciągnięcia drutu lub sznurka z obu końców nazywana jest siłą rozciągającą.

P3: Jakim rodzajem siły jest napięcie?

Odpowiedź:

Napięcie jest siłą kontaktową, ponieważ działa na obiekt w wyniku jego kontaktu z liną lub łańcuchem.

P4: Jaki jest wzór na siłę naprężenia?

Odpowiedź:

Ogólny wzór na siłę rozciągającą,

T = W + ma

Gdzie

• T jest siłą napięcia
• W jest ciężarem obiektu
• M jest masą obiektu
• A jest przyspieszeniem obiektu (które może mieć wartość dodatnią lub ujemną w zależności od kierunku przyspieszenia w stronę i pod ciężarem)

P5: Jaki jest kierunek siły rozciągającej?

Odpowiedź:

matematyka Java pow

Kierunek siły rozciągającej zawsze zgodny z kierunkiem liny i przeciwny do ciężaru przedmiotu.

P6: Jaka jest jednostka siły rozciągającej?

Odpowiedź:

Jednostką siły rozciągającej w układzie SI jest Newton ( N ).