Hvis to personer trekker på samme tau på "10 N" med kraft, hva er spenningen på tauet?

Etter Newtons tredje lov (… lik og motsatte krefter …) strenger strengen til den når sitt tetteste punkt.

Du kan tenke deg at dette skal være som et slepebogsspill med begge sider død selv.

Siden vi fokuserer på horisontale krefter, og siden nøyaktig to horisontale krefter trekker inn motsatt vektorretninger til samme omfang, disse Avbryt hverandre ute, som sett her:

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

Som nevnt i spørsmålet, ville det bety at #T = F_x # (så #T - F_x = 0 #). Dermed, hvis #F_x = "10 N" #, #T = farge (blå) ("10 N") #.

(I tillegg, selv om # M # er liten, #øks# må derfor være # "0 m / s" ^ 2 #.)

Svar:

10 N

Forklaring:

Mens mange mennesker bare vil legge til styrken fra hver ende for å få totalt styrke, er dette fundamentalt feil.

Dette er en søknad om Newtons tredje lov: "For hver handling er det en lik og motsatt reaksjon." Den eneste måten noen i den ene enden av strengen kan utøve en kraft på 10 N på den andre enden av strengen, er i den andre enden av strengen, utøver en 10 N kraft i motsatt retning.

Anta at jeg henger en 1 kg masse fra en fjærskala. Dette trekker med en kraft på ca 10 N. Deretter fjerner du vekten og fester fjærskalaen til en vegg. Trekk på skalaen til den er 1 kg. Det er den samme 10 N kraften som vekten (og tyngdekraften) utøvde nedover når den henger. Til slutt, vurder hva som ville skje hvis du festet en annen vårskala til veggen og slutten av strengen til den fjærskalaen. Når du trekker en hard nok til at den leser 1 kg, viser fjærskalaen i motsatt ende også 1 kg. De indikerer likestyrker i motsatte retninger.

Svar:

10 Newtons

Forklaring:

Ta noen poeng langs strengen, den må trekkes like i begge retninger. Ta nå kantene som trekkes med 10N. De må også være balansert, derfor har strengen spenning på 10N. (Newtons tredje lov)

… En vanlig misforståelse er å legge til 10N til 10N for å få 20N, men det er ingen begrunnelse for denne feilen.