Se due persone tirano la stessa corda a "10 N" di forza, qual è la tensione sulla corda?

Se due persone tirano la stessa corda a "10 N" di forza, qual è la tensione sulla corda?
Anonim

Seguendo la terza legge di Newton (… pari e di fronte forze …), la corda si allunga fino a raggiungere il punto più stretto.

Potresti immaginare che questo sia come un tiro alla fune con entrambi i lati morti.

Dal momento che ci stiamo concentrando sulle forze orizzontali, e dal momento che esattamente due forze orizzontali stanno entrando direzioni vettoriali opposte al stesso misura, questi Annulla a vicenda, come visto qui:

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

Come affermato nella domanda, significherebbe questo #T = F_x # (così #T - F_x = 0 #). Quindi, se #F_x = "10 N" #, #T = colore (blu) ("10 N") #.

(Inoltre, anche se # M # è piccolo, #ascia# deve quindi essere # "0 m / s" ^ 2 #.)

Risposta:

10 N

Spiegazione:

Mentre molte persone vorrebbero semplicemente aggiungere le forze da ciascuna estremità per ottenere una forza totale, questo è fondamentalmente scorretto.

Questa è un'applicazione della terza legge di Newton: "Per ogni azione c'è una reazione uguale e contraria". L'unico modo in cui qualcuno su un'estremità della stringa può esercitare una forza di 10 N sull'altra estremità della stringa è dell'altra estremità della stringa esercita una forza di 10 N nella direzione opposta.

Supponiamo che appenda una massa di 1 kg da una scala di primavera. Questo tira con una forza di circa 10 N. Successivamente, rimuovere il peso e collegare la bilancia a muro. Tirare la bilancia fino a quando non legge 1 kg. Questa è la stessa forza di 10 N che il peso (e la gravità) esercitavano verso il basso quando era sospeso. Infine, considera cosa succederebbe se attaccassi una seconda scala a molla alla parete e la fine della corda a quella scala primaverile. Quando ne estrai uno abbastanza forte da farlo leggere 1 kg, la scala a molla all'estremità opposta mostrerà anche 1 kg. Stanno indicando forze uguali in direzioni opposte.

Risposta:

10 Newton

Spiegazione:

Prendi qualsiasi punto lungo la corda, deve essere tirato allo stesso modo in entrambe le direzioni. Ora prendi i bordi che sono tirati con 10N. Anche loro devono essere bilanciati, quindi la corda ha una tensione di 10N. (La terza legge di Newton)

… Un malinteso comune è quello di aggiungere 10N a 10N per ottenere 20N, ma non vi è alcuna giustificazione per questo errore.