张力公式
物体的拉或推被认为是力。当两个物体之间发生相互作用时，总是有一个力作用在每个物体上。它是能够改变特定对象的静止或运动状态的外部代理。
力有两种：
接触力：物体相互接触所施加的力称为接触力。
- 摩擦力
- 张力
- 法向力
- 施加的力
- 弹簧力
- 空气阻力
非接触力：另一个不直接接触的物体对一个物体施加的力称为非接触力。
- 地心引力
- 电力
- 磁力
什么是张力？
当受到来自另一侧的力的拉动时，通过绳索、字符串或金属丝传递的力称为张力。例如：在“拔河”比赛中，两队用相反的力量拉绳子。牵引汽车和从井中拉水桶也是张力的例子。绳索中的张力使我们能够通过绳索传递力来提升物体。用“T”表示。张力的 SI 单位是牛顿 (N)。
张力尺寸= [M 1 L 1 T -2 ]
张力的应用
- 用于起重机机器
- 用于牵引汽车/车辆
- 用于称重天平
- 用于健身器材
- 用于从井中取水
- 组织“拔河”比赛
张力公式
T = W + ma [When body is travelling upward]
T = W – ma [When body is travelling downward]
T = W [When tension is equivalent to body weight]
where,
T – Tension
W – Weight of the body
a – acceleration
m – mass
示例问题
问题 1：一根重 4 公斤的物体挂在一根线的末端。如果质量的加速度在向上的方向上为 7m/s 2 。找出线的张力。
解决方案：
m = 4kg
a = 7m/s2
g = 9.8m/s2.
W = mg
W = 4×9.8
W = 39.2 N
As acceleration is in upward direction,
T = mg + ma
T = 39.2 + 4×7
T = 39.2 + 28
T = 67.2 N
Therefore, tension in thread will be 67.2 N
问题 2：字符串末端挂着一个重 9 公斤的物体。如果质量块向下的加速度为 8m/s 2 。计算线中的张力。
解决方案：
a = 8m/s2
m = 9kg
g = 9.8 m/s2.
As the body is moving downward direction
T = W – ma
T = mg – ma
T = (9×9.8) – (9×8)
T = 16.2 N
Therefore, tension will be 16.2 N
问题 3：一根轻而坚不可摧的字符串支撑着一个 25 公斤的物体从它的下端悬挂下来。如果字符串的顶端连接到天花板上的钩子上。字符串的张力是多少？
解决方案：
m = 15kg
g = 9.8m/s2.
As the body is not moving
T = W
T = mg
T = 15×9.8 N
T = 1.530 N
Therefore, tension will be 1.530 N
问题 4：一只质量为 500 g 的松鼠以 9m/s 2的加速度爬上一根悬挂在钩子上的轻型垂直字符串。找出字符串上的张力。
解决方案：
m = 500g = 0.5 kg
a = 9m/s2.
g = 9.8 m/s2.
As squirrel is moving up
T = W + ma
T = mg + ma
T = (0.5×9.8) + (0.5×9)
T = 4.9 + 4.5
T = 9.4 N
Therefore, tension will be 9.4N