Чи можна визначити напругу в ланцюжку як реактивну силу, виготовлену в струні, що витягується з обох кінців?

user66452 02/22/2015. 2 answers, 2.579 views
newtonian-mechanics forces definition conventions string

У моєму підручнику було визначено, що напруженість - це реактивна сила, яка існує, коли струна розтягується на її обох кінцях. Після цього був випущений приклад, що для розрахунку прискорення та напруги, що виробляються в рядку, при цьому він приєднується різними масами обома кінцями і пропускається через безколій шків. Перше тіло підвішується, а другий - над горизонтальною безмежною поверхнею з відносно меншою масою. В моїй книзі дано висновок про наявність трьох сили, що діють на тіло, розміщені на горизонтальній гладкій поверхні, а саме: маси тіла, сила реакції до ваги і напруга в струні, що тягне тіло до шківового колеса. Як може існувати напруга в струни відповідно до визначення даної моєї книги, однак не існує діючої сили (тягового сили) на тіло, яке витягує його з колеса.

Існують різні визначення для напруженості. Той, що в нашій книзі, створює проблему, але другий, тобто "напруженість описує сили тягового зусилля, що здійснюється кожним кінцем ланцюжка, кабелю, ланцюга або подібного одновимірного безперервного об'єкта".

Оскільки прискорення знижується через напругу, то прискорення, вироблене в тілі, повинно бути задане рівним $ a = \ frac {Net-Force} (m) $$ => $ $ a = \ frac (m_1g-T) {m_1} $ оскільки $ W_1 $$> $ $ T $.

Якщо напруга в рядку є реактивною силою до ваг, що витягують рядок окремо, то відповідно до сер Ісаака Ньютона, $ W_1 = W_2 = T $.

2 Answers


MonkeysUncle 02/22/2015.

Коли вага висить зі столу падає, вона має деяке прискорення вниз. Сила на тілі повністю пов'язана з тяжкістю і відома. Струна виступає як зв'язок між висячою масою та масою на столі. Насправді в цьому випадку маси $ m_1 $ і $ m_2 $ витягуються силою $ m_1g $, що призводить до прискорення системи нижче вільної падіння ваги.

Ми також можемо використати концепцію напруги як реакційної сили для витягування сил. Вішаюча вага $ m_1 $ падає з деяким прискоренням, меншим, ніж вільне падіння. Проте сила тяжіння на падінні ваги, безумовно, дорівнює $ m_1g $. Там повинна бути інша сила, що діє на об'єкт, що тягне її догори, щоб протистояти тязі тяжіння. Це напруга $ T $ в рядку. Струна витягує вагу з достатньою силою, щоб послабити тягу тяжіння і сповільнити прискорення. Цю напругу можна розглядати як просування по шківу до ваги на стіл і призводить до того, що вага столу починає рухатися. Тоді можна сказати, що тільки одна горизонтальна сила на столі - це $ T $ з рядка.

Напруга є реактивною силою за своєю природою. Це те ж саме, що й земля. Коли ви крокуєте на землю, земля "відштовхує" рівною силою. Коли ви потягнете на рядок, він рівномірно "відтягує".


Count Iblis 03/14/2015.

Найкращий спосіб визначити напругу - це одномірна версія тензора напруги. Таким чином, ви можете визначити напругу в точці P в рядку як силу, при якій частина струни на одній стороні Р тягне на іншу сторону Р. Напрямок цієї сили тоді залежить від того, які сторони ви розглядаєте , тому ви повинні зробити вибір тут і щодо цього вибору напруженість добре визначена.

Припустимо, що жало висить над шпульками, внаслідок чого змінюється напрям натягу. Але як ми можемо пояснити, що величина напруги однакова з обох сторін? Якщо ви стискаєтеся з визначенням напруженості як сили реакції на все, що тягне за собою її кінці, то ви не зможете навіть вирішити це питання. Швидше за все, ви просто припустите, що це справа, не розуміючи чому.

З правильним визначенням ви можете зробити баланс сил розрахунку вздовж струни в точках, де він контактує з шківкою. Якщо ви це зробите, ви побачите, що це зводиться до того факту, що пульо застосовує силу, перкадикулярну до струни, це впливає на зміну напрямку напруги, але не на його величину.

Related questions

Hot questions

Language

Popular Tags