抗拉强度

本文解释了物理学中的张力是什么以及它的计算方法。您将找到绳索张力的真实示例，此外，您还可以通过此类力的解决练习进行训练。

什么是张力？

拉力是绳索、电缆或任何弹性物体在拉紧时（即不能弯曲时）所施加的力。

例如，当对绳子的两端施加力时，绳子就会拉紧，从而施加张力。在下一节中，我们将详细研究绳索施加的拉力。

拉力以牛顿 (N) 为单位，通常用字母 T 表示。此外，由于拉力是力的一种，因此拉力是矢量，其方向平行于绳索或缆索的延伸。

张力示例

考虑到拉力的定义，我们将详细分析一个例子，以更好地理解这个概念。

拉力的典型例子是绳子。如果不对绳子施加任何力，绳子就会保持松弛状态，因此不存在张力。另一方面，如果对绳索的每一端施加力，则绳索保持拉紧状态，因此在其每一端施加张力。

此外，如果绳索被认为是无质量且不可变形的物体，则施加到绳索一端的力传递到其另一端，反之亦然，施加到第二端的力传递到第一端绳子的。绳子。 。

看下图，左边的人施加的力（T _A ）就是绳子施加在右边的人身上的力。同样，右边的人施加的力（T _B ）会传递给左边的人。

拔河比赛是日常生活中通过绳子传递拉力的一个具体例子。

总之，绳索、电缆或类似物体用于将力从一个物体传递到另一个物体。

如何计算拉力

计算电压力的步骤是：

1. 矢量分解既不垂直也不水平的力。这样所有的力都将是垂直或水平的。
2. 画出系统的自由体图，即画出作用在系统上的所有力的图。
3. 建立系统的平衡方程。通常，应为水平力建立一个方程，为垂直力建立另一个方程。
4. 从方程中求解张力并计算其值。

综上所述，在物理学中要计算拉力，必须应用平衡条件。通过陈述平衡方程，可以求解张力，从而找到其值。

下面是计算张力的分步示例，以了解这是如何发生的：

• 一具重 65 公斤的尸体被一根绳子悬挂在天花板上。绳索必须施加多大的牵引力才能支撑身体？假设绳子的质量可以忽略不计并且不会拉伸。

首先，需要确定地球吸引物体的引力。为此，我们应用重力公式：

现在我们创建自由身体图。在这种情况下，我们只有两个垂直力：绳索的拉力和重量的力。

现在让我们提出垂直平衡的条件。由于只有一个向上的垂直力和一个向下的垂直力，为了使身体保持平衡，两个力必须相等：

已解决的张力练习

练习1

给定一个质量为 12 kg 的刚体，由两根绳子悬挂，其角度如下图所示，计算每根绳子必须施加的力才能保持刚体保持平衡。

解决这类问题我们首先要做的是画出人物的自由体图：

请注意，实际上只有三个力作用在悬挂的物体上，即重量 P 的力和弦的张力 T ₁和 T ₂ 。 T _1x 、T _1y 、T _2x和T _2y表示的力分别是T ₁和T ₂的矢量分量。

因此，由于我们知道弦的倾斜角度，我们可以找到张力矢量分量的表达式：

另一方面，我们可以通过应用重力公式来计算重力：

问题陈述告诉我们，物体处于平衡状态，因此垂直力的总和与水平力的总和必须等于零。因此我们可以建立力方程并将其设置为零：

现在我们用之前找到的表达式替换张力的组成部分：

最后，我们求解方程组以获得力 T ₁和 T ₂的值：

因此，作用在整个系统上的一组力是：

问题陈述告诉我们，力系统处于平衡状态，因此两个物体必须处于平衡状态。根据这些信息，我们可以提出两个物体的平衡方程：

现在我们应用重力公式并简化方程：

最后，我们替换数据并求解物体 1 的质量：