Hvordan beregne spenningen til en stålkabel

Forfatter: Robert Doyle
Opprettelsesdato: 15 Juli 2021
Oppdater Dato: 11 Kan 2024
Anonim
Hvordan beregne spenningen til en stålkabel - Vitenskap
Hvordan beregne spenningen til en stålkabel - Vitenskap

Innhold

Hvis et legeme flyttes ut av midten av en kabel hvis ender kobles i ubetydelig avstand fra hverandre, er kabelspenningen halvparten av kroppens vekt. Det er som om hver side av kabelen støtter halvparten av kroppens vekt - som om kroppen har vært koblet til to steder, og deler vekten. Imidlertid, hvis endene er atskilt, men opprettholder nivået, vil spenningen på kabelen øke. Hver side av kabelen støtter ikke lenger bare gravitasjonskraften, men også den motsatte laterale eller horisontale kraften, siden den siste kommer fra den andre siden av kabelen. Dette er et direkte resultat av at to sider beveger seg fra det vertikale aspektet til "V" -formen, som diskutert i boken "Fundamentals of Physics", av Halliday og Resnick.

Trinn 1

Lag et diagram over en vekt plassert i midten av en kabel. Angi massen av vekten med bokstaven "m". Vinkelen som hver side har i forhold til vertikalen må betegnes med den greske bokstaven "?".


Steg 2

Beregn gravitasjonskraften med F = mg = mx 9,80m / sek ^ 2, der oppskriften betyr eksponensiering. Bokstaven "g" er en konstant gravitasjonsakselerasjon.

Trinn 3

Jevn ut den vertikale komponenten av spenningen "T" som hver side av kabelen skyver opp med og med halvparten av gjenstandens vekt. Så T x cos? = mg / 2. Anta for eksempel at vinkelen mellom hver side av kabelen og dens vertikale støtte er 30º. Anta også at vekten har en masse på 5 kg. Så ligningen ville være: T x? 3/2 = [5 kg x 9,80 m / s ^ 2] / 2.

Trinn 4

Fra "T" -funksjonen og ligningen som nettopp er avledet, husk å avrunde til riktig antall viktige algoritmer. Fortsatt med eksemplet ovenfor vil spenningen som er funnet være T = 28,3N.