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Comment calculer la physique de poids poulie

La physique de poids poulies peuvent être déterminées en utilisant deuxième et troisième lois du mouvement de Newton. Deuxième loi de Newton indique que la force nette agissant d'un objet est égale au produit de sa masse et de l'accélération. Troisième loi de Newton stipule que chaque force a une aussi forte antagoniste dans la direction opposée. Vous pouvez calculer la physique d'un système de poulie en déterminant les forces agissant sur les poids et leurs directions.

Instructions

  1. Dessiner des flèches en saillie directement vers le bas (ou vers le sol) à partir de chacun des poids des poulies. Cela représente la force de gravité, et est égale à la masse de la poulie poids 9,8 fois (la constante de gravitation, ou g). Étiqueter les forces "m1g" et "m2g."

  2. Calculer l'angle entre la flèche de force pour chaque poids et le prolongement de la ligne de poulie (si la ligne poulie est verticale, cet angle est de zéro si elle est de dix degrés à la verticale, l'angle est de dix degrés). Pour trouver la composante de la force agissant contre la poulie, calculer le produit de la masse, g, et le cosinus de l'angle. Faites cela pour les deux poids, et étiqueter les vecteurs de force résultant "f1" et "f2."



  3. Dessiner directement flèches en saillie le long de la poulie à câble de chacun des poids des poulies. Cela représente la force de tension du câble de traction sur les poids. Selon la troisième loi de Newton, la force de tension sur les poids est égale et opposée à la force des poids agissant sur la poulie, mais on ne peut calculer que pourtant, donc pour l'instant étiqueter la force "T."

  4. Calculer la force nette agissant sur l'un des poids: Net Force = f1 - T (vous soustrayez parce que les forces sont dans des directions opposées). En deuxième loi de Newton, la force nette est aussi égale à la masse du poids fois son accélération. Par substitution: m1a = f1 - T (a est l'accélération, m est la masse de l'objet). Donc, T = m1a + f1.




  5. Utilisez le même processus pour trouver la force nette agissant sur l'autre poids: m2 * a = f2 - T. La tension est la même sur les deux poids en raison de la troisième loi de Newton. Chaque fibre du câble tire avec la même force avec laquelle il est tiré.

  6. Substituer l'équation de la tension de l'étape 4 dans l'équation de l'étape 5: m2a = f2 - m1a + f1.

  7. Résoudre pour "un" pour trouver l'accélération du système. m1a + m2a = f1 + F2- un (M1 + M2) = f1 + F2- a = (f1 + f2) / (m1 + m2). En d'autres termes, l'accélération du système est égale à la somme de la composante des forces de gravité agissant sur la poulie, divisée par la somme de la masse des poids.

  8. Comparez F1 et F2. Le plus grand des deux vous diront la direction du système accélère (si f1 est plus grand, la poulie accélère sur la fin de la première poids).

Conseils & Avertissements

  • Les calculs ci-dessus supposent des surfaces lisses et des poulies sans masse, qui sont communs pour des problèmes de base de la physique. Si le problème déclare qu'il n'y a friction ou que la poulie a une masse, les calculs deviennent beaucoup plus complexe.
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