Ποιες δυνάμεις έντασης ενεργούν σε έναν πολυέλαιο με δύο καλώδια;
Δυνάμεις στο παιχνίδι:
* βαρύτητα (βάρος): Ο ίδιος ο πολυέλαιος ασκεί μια προς τα κάτω δύναμη λόγω βαρύτητας. Θα ονομάσουμε αυτήν τη δύναμη "W."
* Τάση στο καλώδιο 1 (t1): Το πρώτο καλώδιο ασκεί μια ανοδική δύναμη στον πολυέλαιο, τραβώντας το προς το ανώτατο όριο.
* Τάση στο καλώδιο 2 (T2): Το δεύτερο καλώδιο ασκεί επίσης μια ανοδική δύναμη, τραβώντας τον πολυέλαιο προς το ανώτατο όριο.
ισορροπία:
Για τον πολυέλαιο να κρεμάσει ακίνητο, οι δυνάμεις πρέπει να είναι ισορροπημένες:
* κατακόρυφες δυνάμεις: Οι ανοδικές δυνάμεις (T1 + T2) πρέπει να ισούται με τη δύναμη προς τα κάτω (W). Αυτό εξασφαλίζει ότι ο πολυέλαιος δεν κινείται προς τα πάνω ή προς τα κάτω.
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* γωνία των καλωδίων: Η γωνία με την οποία τα καλώδια συνδέονται με τον πολυέλαιο επηρεάζει σημαντικά τις δυνάμεις έντασης. Εάν τα καλώδια βρίσκονται σε απότομη γωνία, η τάση θα είναι υψηλότερη.
* Συμμετρία: Εάν τα καλώδια είναι απόλυτα συμμετρικά, η τάση σε κάθε καλώδιο (T1 και T2) θα είναι ίση.
* Κατανομή βάρους: Εάν το βάρος του πολυέλαιου δεν είναι απόλυτα κεντραρισμένο, η ένταση στα καλώδια μπορεί να είναι ελαφρώς διαφορετική.
Τάση υπολογισμού:
Για να υπολογίσετε την τάση σε κάθε καλώδιο, πρέπει να εξετάσετε τη γωνία των καλωδίων και το βάρος του πολυέλαιου. Ακολουθεί ένα απλοποιημένο παράδειγμα:
1. Σχεδιάστε ένα ελεύθερο διάγραμμα σώματος: Αυτό δείχνει τον πολυέλαιο, τα δύο καλώδια και τις δυνάμεις που ενεργούν πάνω τους.
2. Επίλυση δυνάμεων σε εξαρτήματα: Καταρρίψτε τις δυνάμεις τάσης (Τ1 και Τ2) σε οριζόντια και κατακόρυφα συστατικά.
3. Εφαρμόστε εξισώσεις ισορροπίας: Το άθροισμα των κατακόρυφων δυνάμεων πρέπει να ισούται με μηδέν (T1Y + T2Y - W =0).
4. Επίλυση για T1 και T2: Χρησιμοποιήστε την τριγωνομετρία και τις εξισώσεις ισορροπίας για να υπολογίσετε την τάση σε κάθε καλώδιο.
Συνοπτικά:
Οι δυνάμεις έντασης στα δύο καλώδια που υποστηρίζουν έναν πολυέλαιο είναι οι ανοδικές δυνάμεις που αντιμετωπίζουν το βάρος του πολυέλαιου. Η ακριβής τάση εξαρτάται από τη γωνία των καλωδίων και το βάρος του πολυέλαιου.
