La força de tensió és el tipus de força d'una de les moltes forces que existeixen a la natura que els humans hem definit. Qualsevol forma d'estirament o empenta d'un objecte es considera una força i per a una interacció entre dos objectes, sempre hi ha una força que actua sobre cada objecte. És l'agent extern que és capaç de canviar l'estat de repòs o moviment d'un objecte concret. La força de tensió es transmet a través de la corda o la cadena quan s'estiren des de qualsevol dels extrems o dels dos extrems junts, ajuda a equilibrar-se amb les altres forces en el sistema de contenció de cordes i cadenes.

Força de tensió

El força que es transmet a través d'una corda, corda o filferro quan s'estira per forces que actuen des del costat oposat s'anomena força de tensió. Per exemple: durant el joc de Tug of War ambdós equips van aplicar forces oposades per estirar la corda. Remolcar cotxes i tirar galledes dels pous també són exemples de força de tensió. La força de tensió en una corda ens permet transferir la nostra força a través de la corda per aixecar l'objecte. La força de tensió es representa generalment per T.

Exemple de força de tensió

A la vida quotidiana, hi ha diversos exemples de força de tensió. Alguns d'aquests exemples són els següents:

• Quan una persona estira un trineu amb una corda, la corda experimenta forces de tensió mentre s'estira entre el trineu i l'altre extrem.
• En allotjar una bandera, s'utilitza una corda per subjectar la bandera a l'aire, que s'estira contra una tira i crea tensió.
• A la tirolina, el pes d'una persona està suportat per la tensió de la tirolina.
• El salt bungee també és un exemple de força de tensió, on la diferència entre la vida i la mort només es recolza per la tensió de la corda del bungee.
• Les cordes de la guitarra s'estiren entre el pont de la guitarra i les clavilles d'afinació, que posen aquestes cordes en tensió i aquestes cordes tensades ajuden el guitarrista a crear una simfonia de música.

Fórmula per a la tensió

La fórmula de la tensió a la corda o la corda unida a un cos es discuteix a continuació,

• T = W + ma [Quan el cos viatja cap amunt]
• T = W – té [Quan el cos viatja cap avall]
• T = W [Quan la tensió és equivalent al pes corporal]

on,

• T és la força de tensió
• EN és el pes del cos, (W = mg)
• a és acceleració
• m és massa

Unitat i dimensió de la força de tensió

Com que la tensió també és una força, té la mateixa unitat i dimensió que una força. La unitat si de la força de tensió és Newton(N) que també es pot representar amb Kgms^-2. A part de Newton, en el sistema CGS la dina també és una unitat de força de tensió.

La dimensió de la força de tensió és [ M ¹ L ¹ T ^-2 ] on [M], [L] i [T] són les dimensions de la massa, la longitud i el temps respectivament.

Aplicacions de la força de tensió

Hi ha diverses aplicacions de la força de tensió en la vida d'un ésser comú, algunes d'aquestes aplicacions són les següents:

• Màquina de grua
• Vehicles de remolc
• Traient aigua del pou
• Estirada de la guerra

Màquina de grua

L'aplicació més útil de la força de tensió es pot veure a les indústries de la construcció i la logística en forma de grues. A les grues, una de les forces d'equilibri que contraresten el pes de l'objecte és la força de tensió.

Vehicles de remolc

El remolc de vehicles no és més que la mini grua a la part posterior d'un petit vehicle utilitari, que ens ajuda a remolcar els altres vehicles quan estan immòbils per algun problema de manteniment o accident.

Balanç de pes

L'equilibri de pes és un equip que ens ajuda a trobar el pes de l'objecte equilibrant-lo amb la molla col·locada al nucli d'aquest equip.

Traient aigua del pou

Estirar aigua del pou és l'aplicació més utilitzada de la força de tensió, on la tensió de la corda es distribueix amb l'ajuda d'una politja per treure l'aigua del pou profund, que d'altra manera no és fàcil.

Estira i estira

Tug of War és un divertit joc en què participen dos equips i estiren una corda des dels dos extrems fins que aconsegueixen estirar la quantitat definida de la corda del costat de l'altre equip cap al seu costat, cosa que només és possible gràcies a la comprensió de la tensió. força.

Llegeix més,

• Tensió superficial
• Fórmula de força neta
• Gravetat

Exemples de problemes sobre la fórmula de tensió

Problema 1: una corda tira una caixa de 2 kg per una superfície sense fricció. Si s'estira la corda amb una força de 10 N, quina és la tensió de la corda?

iterador de java per al mapa

Solució:

Aquí, les forces que actuen sobre la caixa són el seu pes (W = mg) que actua cap avall, la reacció normal que actua en sentit ascendent i la força de tensió (T) a la corda que actua horitzontalment.

Com que no hi ha fricció, (la superfície no té fricció)

Així,

Força de tensió a la corda = Força aplicada a la corda = 10 N

Per tant, la tensió a la corda és 10 N .

Problema 2: un cos de 4 kg de massa penja al final d'un fil. Si l'acceleració de la massa actua com a 7m/s ² en sentit ascendent. Trobeu la tensió al fil.

Solució:

m = 4kg, a = 7m/s²i g = 9,8 m/s².

Ara, W = mg

⇒ W = 4×9,8

⇒ W = 39,2 N

Com que l'acceleració és en sentit ascendent,

T = mg + ma

⇒ T = 39,2 + 4×7

⇒ T = 39,2 + 28

⇒ T = 67,2 N

igualtat d'objectes java

Per tant, la tensió al fil serà 67,2 N

Problema 3: un cos de 9 kg de massa penja al final de la corda. Si l'acceleració de la massa és de 8 m/s ² en sentit descendent. Calcula la tensió del fil.

Solució:

Donat,

• a = 8 m/s²
• m = 9 kg
• g = 9,8 m/s²

A mesura que el cos es mou cap avall

T = W – té

⇒ T = mg – ma

⇒ T = (9×9,8) – (9×8)

⇒ T = 16,2 N

Per tant, la tensió serà 16,2 N

Problema 4: Una corda lleugera i indestructible suporta un cos de 25 kg de massa que penja del seu extrem inferior. Si l'extrem superior de la corda està connectat al ganxo del sostre. Quina és la tensió a la corda?

Solució:

Donat,

• m = 25 kg
• g = 9,8 m/s².

Com que el cos no es mou

r en llenguatge c

T = W

⇒ T = mg

⇒ T = 25×9,8 N

⇒ T = 245 N

Per tant, la tensió serà de 245 N

Problema 5: Un esquirol de 500 g de massa s'enfila per una lleugera corda vertical suspesa d'un ganxo amb una acceleració de 9 m/s ² . Troba la tensió de la corda .

Solució:

Donat,

• m = 500 g = 0,5 kg
• a = 9 m/s²
• g = 9,8 m/s²

A mesura que l'esquirol es mou cap amunt

T = W + ma

⇒ T = mg + ma

⇒ T = (0,5×9,8) + (0,5×9)

⇒ T = 4,9 + 4,5

⇒ T = 9,4 N

Per tant, la tensió serà 9,4 N

Preguntes freqüents sobre la fórmula de tensió

P1: La tensió és una força?

Resposta:

Sí, la tensió és una força, que actua sobre els objectes estirats per cordes o cadenes.

P2: Què és la força de tensió?

Resposta:

aplicacions de computació en núvol

La força transmesa a través del filferro, la corda o la corda quan el filferro o la corda s'estira dels dos extrems, s'anomena força de tensió.

P3: Quin tipus de força és la tensió?

Resposta:

La tensió és una força de contacte, ja que actua sobre l'objecte com el seu contacte amb una corda o una cadena.

P4: Què és la fórmula de la força de tensió?

Resposta:

La fórmula general de la força de tensió,

T = W + ma

on

• T és la Força de Tensió
• EN és el pes de l'objecte
• m és la massa de l'objecte
• a és l'acceleració de l'objecte (que pot tenir un valor positiu o negatiu depenent de la direcció de l'acceleració cap i contra el pes)

P5: Quina és la direcció de la força de tensió?

Resposta:

Direcció de la força de tensió sempre al llarg de la direcció de la corda i oposada al pes de l'objecte.

P6: Quina és la unitat de força de tensió?

Resposta:

La unitat SI de la força de tensió és Newton ( N ).