Če dve osebi vlečejo isto vrv na "10 N" sile, kakšna je napetost na vrvi?

Po tretjem zakonu Newtona (… enaka in nasprotno sile …), se razteza, dokler ne doseže najtesnejše točke.

Morda si predstavljate, da je to kot igra z vlečenjem vojske, pri kateri sta obe strani mrtvi.

Ker se osredotočamo na horizontalne sile in ker se vlečejo ravno dve horizontalni sili nasprotne vektorske smeri do enako obsegu prekliči drug drugemu, kot je prikazano tukaj:

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

Kot je navedeno v vprašanju, bi to pomenilo #T = F_x # (tako #T - F_x = 0 #). Torej, če #F_x = "10 N" #, #T = barva (modra) ("10 N") #.

(Poleg tega, tudi če # m # je majhna, # a_x # zato mora biti # "0 m / s" ^ 2 #.)

Odgovor:

10 N

Pojasnilo:

Čeprav bi mnogi želeli preprosto dodati sile iz vsakega konca, da bi dobili popolno silo, je to v osnovi napačno.

To je uporaba Newtonovega tretjega zakona: "Za vsako dejanje obstaja enaka in nasprotna reakcija." Edini način, na katerega lahko nekdo na enem koncu niza izvaja silo 10 N na drugem koncu niza, je na drugem koncu niza, ki ima v nasprotni smeri silo 10 N.

Recimo, da obešam 1 kg mase iz pomladne lestvice. To potegne s silo približno 10 N. Nato odstranite težo in pritrdite vzmetno lestvico na steno. Potegnite lestvico, dokler ne prebere 1 kg. To je ista sila 10 N, da se teža (in gravitacija), ko se je obesila, izvajata navzdol. Nazadnje razmislite, kaj bi se zgodilo, če bi na steno in konec vrvi pritrdili drugo pomladno lestvico na to spomladansko lestvico. Ko ga povlečete dovolj težko, da prebere 1 kg, bo pomladna lestvica na nasprotnem koncu pokazala tudi 1 kg. Označujejo enake sile v nasprotnih smereh.

Odgovor:

10 newtonov

Pojasnilo:

Vzemite katerokoli točko vzdolž vrvice in jo vlecite enako v obe smeri. Zdaj vzemite zelo robove, ki so potegnjeni z 10N. Tudi oni morajo biti uravnoteženi, zato ima niz 10N napetosti. (Newtonov tretji zakon)

… Pogosto napačno prepričanje je dodati 10N na 10N, da dobimo 20N, vendar za to napako ni nobenega opravičila.