2人の人が "10 N"の力で同じロープを引っ張っている場合、ロープの緊張はどうですか?

2人の人が "10 N"の力で同じロープを引っ張っている場合、ロープの緊張はどうですか?
Anonim

ニュートンの第三法則(… 等しい そして 反対側 強制的に…)、ひもはそれが最もきつい点に達するまで伸びます。

あなたはこれが双方が死んだ綱引きゲームのようであると想像するかもしれません。

水平方向の力に焦点を合わせているので、そしてちょうど2つの水平方向の力が引き込まれているので 反対方向のベクトル に 同じ 程度、これら キャンセル ここに見られるように、互いを

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

質問で述べたように、それはそれを意味するでしょう #T = F_x# (そう #T - F_x = 0#)したがって、 #F_x = "10 N"#, #T =色(青)( "10 N")#.

(さらに、 #m# 小さいです、 #斧# それゆえに # "0 m / s" ^ 2#.)

回答:

10 N

説明:

多くの人が単純に各端から力を加えて合計の力を得ることを望みますが、これは根本的に間違っています。

これはニュートンの第三法則の応用である:「あらゆる行動に対して、等しく反対の反応がある」。弦の一方の端にいる人が弦のもう一方の端に10 Nの力を加えることができる唯一の方法は、弦のもう一方の端が反対方向に10 Nの力を加えることです。

私が春の天秤から1 kgの質量をぶら下げたとします。これは約10 Nの力で引っ張られます。次に、おもりを取り除き、スプリングスケールを壁に取り付けます。体重が1 kgになるまで体重計を引きます。それはそれがぶら下がっていたときに重さ(そして重力)が下方に及ぼしたのと同じ10 Nの力です。最後に、2番目のスプリングスケールを壁に取り付け、弦の端をそのスプリングスケールに取り付けた場合にどうなるかを考えてください。あなたがそれを1 kg読むように十分に強く引っ張るとき、反対側の端のスプリングスケールも1 kgを示すでしょう。彼らは反対方向に等しい力を示している。

回答:

10ニュートン

説明:

弦に沿って任意の点を取り、それは両方向に等しく引っ張られる必要があります。今度は10Nで引っ張られるまさしくその端を取りなさい。それらもバランスが取れていなければならず、それゆえ弦は10Nの張力を持っています。 (ニュートンの第三法則)

…よくある誤解は、20Nを取得するために10Nに10Nを追加することですが、このエラーの根拠はありません。