Ecuația pentru tensiunea din o frânghie este greutatea plus produsul de masă și accelerație.
Ce este tensiunea?
Fiecare obiect fizic care este în contact cu altul exercită forțe. În funcție de obiectele care fac contact, forța de contact are un nume diferit. Pentru frânghie, ca și cu cablu și lanț, forța se numește tensiune. Orice obiect care este utilizat pentru a trage, a atârna, a leagă sau a susține este supus tensiunii. Deoarece corzile nu sunt folosite de obicei pentru împingerea unui obiect, tensiunea în acest sens este o forță de tragere. Această forță de tragere poate fi exercitată pe o anumită distanță, care echivalează cu lungimea coardei.
Dacă atașați o coardă unui obiect și trageți-l, coarda începe să se întindă și în cele din urmă se întinde. Acest lucru se datorează faptului că este sub tensiune. Dacă eliberați tensiunea pe frânghie prin oprirea tragerii, acesta devine slab. Dacă tensiunea devine prea mare, astfel încât frânghia nu se poate întinde, se va rupe în cele din urmă. În termeni practici, aceasta înseamnă că trebuie să verificați limita de tensionare a cablului atunci când încercați să ridicați sau să trageți un obiect cu el.
Formula pentru tensiune rămâne aceeași indiferent de corpul care acționează asupra frânghiei sau asupra corpului asupra căruia se acționează. Pentru ecuația tensiunii într-o coardă, greutatea (W) este egală cu masa obiectului (m) înmulțită cu accelerația gravitației (g). Din acest motiv, ecuația poate fi de asemenea dată ca T = mg + ma. Deoarece tensiunea este o forță, rezultatele obținute prin formula sunt exprimate în newtons și notate cu simbolul N.
Tensiunea pe o singură lungime de coardă
Pentru o singură lungime de frânghie, tensiunea sa este determinată de forțele care acționează la fiecare capăt al acesteia. Orice modificare a masei obiectului pe care este atașat coarda sau nivelul de accelerație modifică instantaneu tensiunea din coarda. Există diverși factori care afectează tensiunea.
Gravitatea este o sursă de accelerație constantă, chiar și atunci când frânghia este în continuare. În formula anterioară de T = mg + ma, "g" este accelerația referitoare la gravitatea obiectului pe care este atașat coarda, în timp ce "a" se referă la orice alt tip de accelerare legat de acest obiect. Când un obiect este suspendat de o coardă, greutatea obiectului se consideră un tip de accelerare.
Accelerarea rotației este o altă considerație. Când un obiect este agățat de o coardă și este învârtit într-o mișcare circulară, apare forța centripetală. Cu cat obiectul se roteste mai repede, cu atat forta centripetala este mai mare exercitata de coarda pentru a mentine obiectul in miscare.
De asemenea, trebuie luată în considerare fricțiunea. Atunci când o frânghie este utilizată pentru a trage un obiect de-a lungul unei alte suprafețe, cum ar fi solul, se produce frecare între suprafață și obiect. Aceasta este transferată la tensiunea coardei.
Tensiunea pe mai multe lungimi de coardă
O coardă folosită într-un sistem de scripeți este configurată astfel încât două lungimi de coardă sunt create cu o singură piesă. Folosit pentru ridicarea sarcinilor paralele, ambele lungimi au aceeași tensiune. Atunci când încărcăturile non-paralele sunt ridicate printr-un sistem de scripeți, tensiunea cablului este schimbată pe măsură ce forța gravitațională a greutății sa schimbat, ca și forța de tragere pe a doua lungime a piesei de cablu.
