Hoe de spanning van een staalkabel te berekenen

Schrijver: Vivian Patrick
Datum Van Creatie: 10 Juni- 2021
Updatedatum: 18 November 2024
Anonim
natuurkunde uitleg ELEKTRICITEIT SPANNING EN STROOMSTERKTE
Video: natuurkunde uitleg ELEKTRICITEIT SPANNING EN STROOMSTERKTE

Inhoud

Als een lichaam uit het midden van een kabel wordt bewogen waarvan de uiteinden op onbeduidende afstand van elkaar aansluiten, dan is de spanning van de kabel de helft van het gewicht van het lichaam. Het is alsof elke kant van de kabel de helft van het lichaamsgewicht ondersteunt - alsof het lichaam op twee plaatsen is verbonden, waardoor het gewicht wordt verdeeld. Als de uiteinden echter gescheiden zijn, maar het niveau behouden, zou de spanning op de kabel toenemen. Elke kant van de kabel zou niet langer alleen de zwaartekracht ondersteunen, maar ook de tegenovergestelde laterale of horizontale kracht, aangezien deze van de andere kant van de kabel komt. Dit is een direct resultaat van het feit dat twee kanten zich verplaatsen van het verticale aspect naar de "V" -vorm, zoals besproken in het boek "Fundamentals of Physics", door Halliday en Resnick.

Stap 1

Maak een diagram van een gewicht in het midden van een kabel. Geef de massa van het gewicht aan met de letter "m". De hoek die elke zijde heeft ten opzichte van de verticaal moet worden aangegeven met de Griekse letter "?".


Stap 2

Bereken de zwaartekracht door F = mg = mx 9,80 m / sec ^ 2, waarbij het dakje machtsverheffen betekent. De letter "g" is een constante van zwaartekrachtversnelling.

Stap 3

Maak de verticale component van de spanning "T" gelijk waarmee elke kant van de kabel omhoog wordt gedrukt en met de helft van het gewicht van het object. Dus T x cos? = mg / 2. Stel bijvoorbeeld dat de hoek tussen elke zijde van de kabel en zijn verticale steun 30º is. Stel ook dat het gewicht een massa heeft van 5 kg. Dus de vergelijking zou zijn: T x? 3/2 = [5 kg x 9,80 m / s ^ 2] / 2.

Stap 4

Denk eraan om op basis van de "T" -functie en de vergelijking die zojuist is afgeleid, af te ronden naar het juiste aantal significante algoritmen. Als we doorgaan met het bovenstaande voorbeeld, is de gevonden spanning T = 28,3N.