إذا كان هناك شخصان يسحبان نفس الحبل عند "10 N" من القوة ، فما هو التوتر على الحبل؟

وفق ا لقانون نيوتن الثالث (… مساو و مقابل القوات …) ، السلسلة تمتد حتى تصل إلى أضيق نقطة.

قد تتخيل أن تكون مثل لعبة شد الحبل مع موت الجانبين.

بما أننا نركز على القوى الأفقية ، ونظر ا لأن قوتين أفقيتين بالضبط تسحبان اتجاهات مكافحة ناقلات إلى نفسه مدى هذه إلغاء بعضها البعض ، كما رأينا هنا:

#sum F_x = T - F_x = ma_x = 0 #

كما هو مذكور في السؤال ، فهذا يعني ذلك #T = F_x # (وبالتالي #T - F_x = 0 #). وهكذا ، إذا #F_x = "10 N" #, #T = اللون (الأزرق) ("10 N") #.

(بالإضافة إلى ذلك ، حتى لو # م # صغير #فأس# يجب أن يكون لذلك # "0 م / ث" ^ 2 #.)

إجابة:

10 ن

تفسير:

في حين أن الكثير من الناس يرغبون ببساطة في إضافة القوات من كل طرف للحصول على قوة كاملة ، فإن هذا غير صحيح بشكل أساسي.

هذا هو تطبيق قانون نيوتن الثالث: "لكل فعل هناك رد فعل معاكس ومساو". الطريقة الوحيدة التي يمكن أن يمارس بها شخص ما على أحد طرفي السلسلة قوة مقدارها 10 N على الطرف الآخر من السلسلة هي الطرف الآخر من السلسلة يمارس قوة 10 N في الاتجاه المعاكس.

لنفترض أنني أعلق كتلة 1 كجم من مقياس الربيع. هذا يسحب بقوة حوالي 10 شمال. بعد ذلك ، قم بإزالة الوزن وإرفاق مقياس الزنبرك بالجدار. اسحب المقياس حتى يقرأ 1 كجم. هذه هي نفس قوة N 10 التي يمارسها الوزن (والجاذبية) نحو الأسفل عندما يكون معلق ا. أخير ا ، فكر في ما يمكن أن يحدث إذا قمت بتركيب مقياس زنبركي ثاني على الحائط ونهاية السلسلة بمقياس الزنبرك هذا. عندما تقوم بسحب واحد بقوة كافية لجعله يقرأ 1 كجم ، فإن مقياس الزنبرك في الطرف المقابل سيظهر أيض ا 1 كجم. إنهم يشيرون إلى قوى متساوية في اتجاهين متعاكسين.

إجابة:

10 نيوتن

تفسير:

خذ أي نقطة على طول السلسلة ، يجب سحبها بالتساوي في كلا الاتجاهين. الآن تأخذ الحواف التي يتم سحبها مع 10N. هم أيضا يجب أن تكون متوازنة ، وبالتالي فإن السلسلة لديها التوتر من 10N. (قانون نيوتن الثالث)

… الاعتقاد الخاطئ الشائع هو إضافة 10N إلى 10N للحصول على 20N ، ولكن لا يوجد أي مبرر لهذا الخطأ.