Spændingskraft er typen af kraft fra en af de mange kræfter, der findes i naturen, som vi mennesker har defineret. Enhver form for træk eller skub af en genstand betragtes som en kraft, og for en interaktion mellem to objekter er der altid en kraft, der virker på hver genstand. Det er den ydre agent, som er i stand til at ændre tilstanden af hvile eller bevægelse af et bestemt objekt. Spændingskraften overføres gennem rebet eller kæden, når de blev trukket fra begge ender eller begge ender sammen, det hjælper i balance med de andre kræfter i systemet med at indeholde reb og kæder.
Spændingskraft
Det kraft der overføres gennem et reb, en snor eller en wire, når det trækkes af kræfter, der virker fra den modsatte side, kaldes spændingskraft. For eksempel: Under spillet Tug of War brugte begge hold modsatte kræfter for at trække i rebet. Bugsering af biler og træk af skovle fra brønde er også eksempler på trækkraft. Spændingskraften i et reb giver os mulighed for at overføre vores kraft gennem rebet for at løfte genstanden. Spændingskraft er generelt repræsenteret ved T.
Eksempel på spændingskraft
I dagligdagen er der forskellige eksempler på spændingskraft. Nogle af disse eksempler er som følger:
- Når en person trækker en slæde ved hjælp af et reb, oplever rebet spændingskræfter, da det strakte sig stramt mellem slæden og den anden ende.
- Ved at være vært for et flag bruges et reb til at holde flaget i luften, som trækkes mod en pully og skaber spænding.
- I ziplinen understøttes vægten af en person af ziplinens spænding.
- Bungee jumping er også et eksempel på spændingskraft, hvor forskellen på liv og død kun understøttes af spændingen i bungee rebet.
- Guitarstrenge er spændt mellem guitarens bro og stemmestifter, som sætter disse strenge i spænding, og disse spændte strenge hjælper guitaristen med at skabe en symfoni af musik.
Formel for spænding
Formlen for spænding i snoren eller rebet fastgjort til en krop er diskuteret nedenfor,
- T = W + ma [Når kroppen bevæger sig opad]
- T = W – har [Når kroppen bevæger sig nedad]
- T = W [Når spænding svarer til kropsvægt]
hvor,
- T er spændingskraft
- I er kroppens vægt, (W = mg)
- -en er acceleration
- m er masse
Enhed og dimension af spændingskraft
Da spænding også er en kraft, har den samme enhed og dimension som en kraft. Si-enheden for spændingskraft er Newton(N), som også kan repræsenteres ved Kgms-2. Bortset fra Newton er dyne i CGS-systemet også en enhed for spændingskraft.
Dimensionen af Tension Force er [ M 1 L 1 T -2 ] hvor [M], [L] og [T] er dimensionerne af henholdsvis masse, længde og tid.
Anvendelser af spændingskraft
Der er forskellige anvendelser af spændingskraft i et almindeligt væsens liv, nogle af disse anvendelser er som følger:
- Kran maskine
- Bugsering af køretøjer
- Trækker vand fra brønden
- Tovtrækning
Kran maskine
Den mest nyttige anvendelse af trækkraft kan ses i bygge- og logistikindustrien i form af kraner. I kranerne er en af de balancerende kræfter, der modvirker genstandens vægt, spændingskraften.
Bugsering af køretøjer
Bugserkøretøjer er intet andet end minikranen på bagsiden af et lille forsyningskøretøj, som hjælper os med at bugsere de andre køretøjer, når de er ubevægelige på grund af et vedligeholdelsesproblem eller et uheld.
Vægtbalance
Vægtbalance er et stykke udstyr, der hjælper os med at finde vægten af genstanden ved at balancere den mod fjederen placeret i kernen af det pågældende udstyr.
Trækker vand fra brønden
At trække vand fra brønden er den mest anvendte anvendelse af spændingskraft, hvor spændingen i rebet fordeles ved hjælp af en remskive for at få vandet ud af den dybe brønd, hvilket ellers ikke er let muligt.
Tovtrækning
Tug of War er et sjovt spil, hvor to hold deltager og trækker et reb fra begge ender, indtil det lykkes dem at trække den definerede mængde af rebet fra det andet holds side til deres side, hvilket kun er muligt på grund af forståelsen af spændingen kraft.
Læs mere,
- Overfladespænding
- Net Force Formel
- Tyngdekraft
Prøveproblemer på spændingsformlen
Opgave 1: En kasse på 2 kg bliver trukket hen over en friktionsfri overflade af et reb. Hvis rebet trækkes med en kraft på 10 N, hvad er spændingen i rebet?
java-streng af array
Løsning:
Her er de kræfter, der virker på kassen, dens vægt (W = mg), der virker nedad, normalreaktion, der virker i opadgående retning, og trækkraften (T) i rebet, der virker vandret.
Da der ikke er friktion, (overfladen er friktionsfri)
Dermed,
Spændingskraft på reb = kraft påført på reb = 10 N
Derfor er spændingen i rebet 10 N .
Opgave 2: En krop på 4 kg masse hænger for enden af en tråd. Hvis accelerationen af massen virker som 7m/s 2 i opadgående retning. Find spændingen i tråden.
Løsning:
m = 4 kg, a = 7 m/s2og g = 9,8 m/s2.
Nu, W = mg
⇒ B = 4×9,8
⇒ W = 39,2 N
Da accelerationen er i opadgående retning,
T = mg + ma
⇒ T = 39,2 + 4×7
⇒ T = 39,2 + 28
⇒ T = 67,2 N
streng ti intDerfor vil spændingen i tråden være 67,2 N
Opgave 3: En krop på 9 kg masse hænger for enden af snoren. Hvis accelerationen af massen er 8m/s 2 i nedadgående retning. Beregn spændingen i tråden.
Løsning:
givet,
- a = 8 m/s2
- m = 9 kg
- g = 9,8 m/s2
Mens kroppen bevæger sig nedad
T = W – har
⇒ T = mg – ma
⇒ T = (9×9,8) – (9×8)
⇒ T = 16,2 N
Derfor vil spændingen være 16,2 N
Opgave 4: En let og uforgængelig snor understøtter en krop med en masse på 25 kg, der hænger fra dens nederste ende. Hvis den øverste ende af snoren er fastgjort til krogen på loftet. Hvad er spændingen i strengen?
Løsning:
givet,
- m = 25 kg
- g = 9,8 m/s2.
Da kroppen ikke bevæger sig
base64 afkode i jsT = W
⇒ T = mg
⇒ T = 25×9,8 N
⇒ T = 245 N
Derfor vil spændingen være 245 N
Opgave 5: Et egern med en masse på 500 g klatrer op ad en let lodret snor ophængt i en krog med en acceleration på 9m/s 2 . Find spændingen på snoren .
Løsning:
givet,
- m = 500 g = 0,5 kg
- a = 9 m/s2
- g = 9,8 m/s2
Som egern bevæger sig op
T = W + ma
⇒ T = mg + ma
⇒ T = (0,5×9,8) + (0,5×9)
git rebase⇒ T = 4,9 + 4,5
⇒ T = 9,4 N
Derfor vil spændingen være 9,4 N
Ofte stillede spørgsmål om Tension Formula
Q1: Er spænding en kraft?
Svar:
Ja, spænding er en kraft, som virker på de genstande, der trækkes af reb eller kæder.
Q2: Hvad er Tension Force?
Svar:
Den kraft, der overføres gennem wiren, rebet eller strengen, når wiren eller strengen trækkes fra begge ender, kaldes spændingskraften.
Q3: Hvilken type kraft er spænding?
Svar:
Spænding er en kontaktkraft, da den virker på genstanden som dens kontakt med et reb eller en kæde.
Q4: Hvad er Tension Force Formula?
Svar:
Den generelle formel for spændingskraft,
T = W + ma
hvor
- T er spændingskraften
- I er objektets vægt
- m er objektets masse
- -en er objektets acceleration (som kan have enten positiv eller negativ værdi afhængigt af accelerationsretningen mod og imod vægten)
Spørgsmål 5: Hvad er retningen af spændingskraften?
Svar:
Retning af spændingskraften altid langs rebets retning og modsat genstandens vægt.
Spørgsmål 6: Hvad er enheden for spændingskraft?
Svar:
SI-enheden for spændingskraft er Newton( N ).