Содержание
Канат, поднимающий или тянущий груз, подвергается натяжению, которое определяется массой груза и другими факторами. Вы рассчитываете это путем определения силы тяжести от нагрузки, плюс влияние любых ускорений и других сил, действующих на веревку. Хотя гравитация всегда действует в направлении «вниз», другие силы не могут; в зависимости от направления вы либо добавляете их, либо вычитаете их из гравитации, чтобы получить полное натяжение веревки. Физики используют метрическую единицу, названную ньютоном, чтобы измерить силу; натяжение веревки, подвешенной на 100-граммовой массе, составляет примерно 1 ньютон.
Умножьте массу груза в килограммах на 9,8, ускорение в метрах в секунду в квадрате из-за силы тяжести. Результатом является нисходящая сила в ньютонах, которая составляет большую часть натяжения на веревке. Например, если вы используете веревку для подвешивания пианино, которое весит 200 кг, умножьте 200 кг на 9,8, получая 18 600 ньютонов, натяжение веревки.
Вычтите силу оставшегося веса на земле, если вы поднимаете предмет веревкой, но он еще не поднялся с земли; канат не находится под полным натяжением, необходимым для подъема объекта. Например, вы дергаете за веревку, чтобы поднять 200-килограммовое пианино, но оно не двигается. Если пианино все еще прилагает усилие в 500 ньютонов к земле, вычтите его из полной силы, 18 600 ньютонов.Натяжение на веревке становится 18 600 - 500 = 18 100 ньютонов.
Умножьте ускорение веса вверх на его массу и добавьте его к напряжению из-за силы тяжести. Например, вы используете электрическую лебедку, чтобы поднять 200-килограммовое пианино на пятый этаж здания; фортепиано ускоряется вверх со скоростью 1 метр в секунду в квадрате. Один метр в секунду в квадрате на 200 кг - это 200 ньютонов. Если бы пианино висело, но не двигалось, напряжение было бы просто силой гравитации, 18 600 ньютонов. Если пианино ускоряется, масса пианино сопротивляется движению, создавая нисходящую силу, подобную гравитации. Добавьте 200 ньютонов к исходным 18 600, чтобы получить 18 800 ньютонов, то есть общее напряжение.