İki kişi aynı halat üzerinde "10 N" kuvvetle çekiyorsa, halattaki gerilim nedir?

Newton'un üçüncü yasasını takiben (… eşit ve karşısında zorlar …), dize en sıkı noktasına ulaşana kadar uzanır.

Bunun iki tarafın da öldüğü bir savaş römorkörü oyunu gibi olduğunu hayal edebilirsiniz.

Yatay kuvvetlere odaklandığımızdan ve tam olarak iki yatay kuvvet çekildiğinden beri zıt vektör yönleri -e aynı ölçüde, bunlar iptal etmek burada görüldüğü gibi

#sum F_x = T - F_x = ma_x = 0 #

Soruda belirtildiği gibi, bunun anlamı #T = F_x # (yani #T - F_x = 0 #). Böylece, eğer #F_x = "10 N" #, #T = renkli (mavi) ("10 N") #.

(Ayrıca, olsa bile # M # küçük # A_x # bu yüzden olmalı # "0 m / s" ^ 2 #.)

Cevap:

10 N

Açıklama:

Birçok kişi, toplam bir güç elde etmek için her bir uçtan güçleri eklemek istemesine rağmen, bu temelde yanlıştır.

Bu, Newton'un Üçüncü Yasasının bir uygulamasıdır: "Her eylem için eşit ve zıt bir tepki vardır." İpin bir ucunda birinin ipin diğer ucunda 10 N'lık bir kuvvet uygulayabilmesinin tek yolu ipin diğer ucunda ters yönde 10 N'luk bir kuvvet uygulamasıdır.

Diyelim ki bahardan 1 kg kütle asıyorum. Bu, yaklaşık olarak 10 N'luk bir kuvvetle çekilir. Daha sonra, ağırlığı kaldırın ve yaylı teraziyi bir duvara bağlayın. Ölçeği 1 kg okuyana kadar çekin. Bu, ağırlık (ve yerçekimi) asılı iken aşağıya doğru uyguladığı aynı 10 N kuvvetidir. Son olarak, duvara ikinci bir yay ölçeğini ve o yay ölçeğine dize sonuna iliştirirseniz ne olacağını düşünün. 1 kg okuyacak kadar sert çekerseniz, karşı uçtaki yay skalası da 1 kg olacaktır. Karşıt yönlerde eşit kuvvetleri gösteriyorlar.

Cevap:

10 Newton

Açıklama:

Dize boyunca herhangi bir noktaya dikkat edin, her iki yöne eşit olarak çekilmesi gerekir. Şimdi 10N ile çekilen kenarları alın. Onlar da dengelenmelidir, bu nedenle tel 10N gerginliğe sahiptir. (Newton'un 3. Yasası)

… Yaygın bir yanlış anlama, 20N elde etmek için 10N ila 10N eklemek, ancak bu hatanın bir gerekçesi yoktur.