Ποια είναι η βαρυτική δύναμη σε ένα γλυπτό που αναστέλλεται σε ισορροπία από δύο καλώδια ένα από το τοίχο και άλλο μπροστινό ανώτατο όριο, εάν το καλώδιο εφαρμόζει οριζόντια στο δικαίωμα του γλυπτού;

Εδώ είναι πώς να σπάσετε το πρόβλημα και να βρείτε τη βαρυτική δύναμη στο γλυπτό:

Κατανόηση της εγκατάστασης

* Ισορροπία: Αυτό σημαίνει ότι το γλυπτό είναι ακίνητο και οι δυνάμεις που ενεργούν σε αυτό είναι ισορροπημένες.

* Δύο καλώδια: Ένα συνδεδεμένο στον τοίχο (ας καλέσουμε αυτό το καλώδιο α) και το άλλο στο ανώτατο όριο (καλώδιο b).

* Το καλώδιο a είναι οριζόντιο: Αυτό είναι σημαντικό επειδή σημαίνει ότι το καλώδιο Α παρέχει μόνο μια οριζόντια δύναμη.

Οι δυνάμεις εμπλέκονται

1. βαρυτική δύναμη (FG): Αυτή είναι η δύναμη που τραβάει το γλυπτό προς τα κάτω λόγω της βαρύτητας. Είναι ίσο με τη μάζα της γλυπτικής (m) πολλαπλασιασμένη με την επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g):fg =m * g

2. Τάχος στο καλώδιο A (TA): Αυτή η δύναμη ενεργεί οριζόντια προς τα δεξιά.

3. Τάχος στο καλώδιο Β (TB): Αυτή η δύναμη ενεργεί προς τα πάνω και πιθανότατα υπό γωνία προς την κάθετη, αφού το γλυπτό δεν κρέμεται απευθείας από το ανώτατο όριο.

Βρίσκοντας τη βαρυτική δύναμη

1. Διάγραμμα σώματος: Σχεδιάστε ένα διάγραμμα του γλυπτού με όλες τις δυνάμεις που ενεργούν πάνω του. Αυτό θα βοηθήσει στην απεικόνιση του προβλήματος.

2. Οριζόντια ισορροπία: Δεδομένου ότι το γλυπτό βρίσκεται σε ισορροπία, οι δυνάμεις στην οριζόντια κατεύθυνση πρέπει να εξισορροπούν:

* TA =0 (δεν υπάρχει άλλη οριζόντια δύναμη που ενεργεί στο γλυπτό).

3. κατακόρυφη ισορροπία: Οι δυνάμεις στην κατακόρυφη κατεύθυνση πρέπει επίσης να εξισορροπούν:

* TB * cos (theta) =fg (όπου το «theta» είναι το καλώδιο γωνίας b κάνει με την κάθετη)

4. Επίλυση για FG:

* Δεδομένου ότι η τάση στο καλώδιο Β (TB) είναι υπεύθυνη για την εξισορρόπηση της βαρυτικής δύναμης.

* Για να βρείτε FG, πρέπει να γνωρίζετε την τάση στο καλώδιο B (TB) και τη γωνία που κάνει με την κάθετη (Theta).

Χρειάζεστε περισσότερες πληροφορίες

Για να υπολογίσετε τη βαρυτική δύναμη (FG) στο γλυπτό, χρειάζεστε ένα από τα παρακάτω:

* Τάση στο καλώδιο Β (TB): Εάν γνωρίζετε την τάση στο καλώδιο Β, μπορείτε να υπολογίσετε το FG χρησιμοποιώντας την εξίσωση:FG =TB * cos (Theta).

* γωνία καλωδίου Β (theta): Εάν γνωρίζετε τη γωνία του καλωδίου Β, μπορείτε να βρείτε την τάση στο καλώδιο Β χρησιμοποιώντας άλλες μεθόδους (όπως η τριγωνομετρία ή οι δυνάμεις επίλυσης σε εξαρτήματα) και στη συνέχεια υπολογίστε το FG.

Παράδειγμα:

Ας υποθέσουμε ότι γνωρίζετε ότι η τάση στο καλώδιο B (TB) είναι 100 N και η γωνία του καλωδίου Β με την κατακόρυφη είναι 30 μοίρες. Τότε:

* Fg =tb * cos (theta)

* Fg =100 n * cos (30 °)

* FG =100 N * 0.866

* Fg =86.6 n

Ως εκ τούτου, η βαρυτική δύναμη στο γλυπτό θα ήταν 86,6 N.