Si dos personas tiran de la misma cuerda con una fuerza de "10 N", ¿cuál es la tensión en la cuerda?

Si dos personas tiran de la misma cuerda con una fuerza de "10 N", ¿cuál es la tensión en la cuerda?
Anonim

Siguiendo la tercera ley de Newton (… igual y opuesto fuerzas …), la cuerda se estira hasta que alcanza su punto más apretado.

Podrías imaginar que esto es como un juego de tira y afloja con ambos bandos muertos, incluso.

Ya que nos estamos enfocando en fuerzas horizontales, y ya que exactamente dos fuerzas horizontales están tirando hacia adentro direcciones opuestas del vector al mismo medida, estos cancelar unos a otros, como se ve aquí:

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

Como se indica en la pregunta, significaría que #T = F_x # (asi que #T - F_x = 0 #). Por lo tanto, si #F_x = "10 N" #, #T = color (azul) ("10 N") #.

(Además, incluso si #metro# es pequeño, #hacha# por lo tanto debe ser # "0 m / s" ^ 2 #.)

Responder:

10 N

Explicación:

Si bien a muchas personas les gustaría simplemente agregar las fuerzas de cada extremo para obtener una fuerza total, esto es fundamentalmente incorrecto.

Esta es una aplicación de la Tercera Ley de Newton: "Para cada acción hay una reacción igual y opuesta". La única forma en que alguien en un extremo de la cadena puede ejercer una fuerza de 10 N en el otro extremo de la cadena es que el otro extremo de la cadena ejerce una fuerza de 10 N en la dirección opuesta.

Supongamos que cuelgo una masa de 1 kg de una báscula de resorte. Esto tira con una fuerza de aproximadamente 10 N. Luego, retire el peso y coloque la escala de resorte en una pared. Tire de la báscula hasta que lea 1 kg. Esa es la misma fuerza de 10 N que el peso (y la gravedad) ejercieron hacia abajo cuando estaba colgando. Por último, considere lo que sucedería si uniera una segunda escala de resorte a la pared y el extremo de la cuerda a esa escala de resorte. Cuando tire de uno lo suficientemente fuerte para que lea 1 kg, la escala de resorte en el extremo opuesto también mostrará 1 kg. Están indicando fuerzas iguales en direcciones opuestas.

Responder:

10 Newtons

Explicación:

Tome cualquier punto a lo largo de la cuerda, debe ser tirado igualmente en ambas direcciones. Ahora toma los bordes que se tiran con 10N. Ellos también deben estar equilibrados, por lo tanto, la cuerda tiene una tensión de 10N. (La tercera ley de Newton)

… Un error común es agregar 10N a 10N para obtener 20N, pero no hay justificación para este error.