Hvad er tyngdekraften på en skulptur ophængt i ligevægt med to kabler en fra væg og andet forloft, hvis kablet anvender vandret til højre for skulptur?

forståelse af opsætningen

* ligevægt: Dette betyder, at skulpturen er stationær, og de kræfter, der virker på den, er afbalanceret.

* to kabler: Den ene fastgjort til væggen (lad os kalde dette kabel A) og det andet til loftet (kabel B).

* kabel A er vandret: Dette er vigtigt, fordi det betyder, at kabel A kun leverer en vandret kraft.

kræfter involveret

1. gravitationskraft (FG): Dette er den kraft, der trækker skulpturen nedad på grund af tyngdekraften. Det er lig med skulpturens masse (M) ganget med accelerationen på grund af tyngdekraften (g):fg =m * g

2. Spænding i kabel A (TA): Denne styrke handler vandret til højre.

3. Spænding i kabel B (TB): Denne styrke handler opad og sandsynligvis i en vinkel på lodret, da skulpturen ikke hænger direkte fra loftet.

Find tyngdekraften

1. Gratis kropsdiagram: Tegn et diagram over skulpturen med alle kræfter, der virker på det. Dette vil hjælpe med at visualisere problemet.

2. vandret ligevægt: Da skulpturen er i ligevægt, skal kræfterne i den vandrette retning afbalancere:

* Ta =0 (der er ingen anden vandret kraft, der virker på skulpturen).

3. lodret ligevægt: Kræfterne i den lodrette retning skal også balance:

* Tb * cos (theta) =fg (hvor 'theta' er vinkelkablet b med det lodrette)

4. Løsning til FG:

* Da Ta =0 er spændingen i kabel B (TB) ansvarlig for at afbalancere gravitationskraft.

* For at finde FG skal du kende spændingen i kabel B (TB) og den vinkel, den skaber med det lodrette (theta).

du har brug for mere information

For at beregne tyngdekraften (FG) på skulpturen har du brug for et af følgende:

* Spænding i kabel B (TB): Hvis du kender spændingen i kabel B, kan du beregne FG ved hjælp af ligningen:FG =TB * cos (theta).

* Vinkel på kabel B (theta): Hvis du kender kabelsvinklen B, kan du finde spændingen i kabel B ved hjælp af andre metoder (som trigonometri eller opløsningskræfter til komponenter) og derefter beregne FG.

Eksempel:

Lad os sige, at du ved, at spændingen i kabel B (TB) er 100 N, og kabelsvinklen B med lodret er 30 grader. Så:

* Fg =tb * cos (theta)

* Fg =100 n * cos (30 °)

* Fg =100 n * 0,866

* FG =86,6 n

Derfor ville tyngdekraften på skulpturen være 86,6 N.