張力は、自然界に存在する多くの力のうちの 1 つであり、人間が定義した力の種類です。オブジェクトのあらゆる形式の引っ張りまたは押しは力とみなされ、2 つのオブジェクト間の相互作用の場合、各オブジェクトには常に力が作用します。それは、特定のオブジェクトの静止または運動の状態を変化させることができる外部エージェントです。ロープやチェーンを両端または両端から引っ張ると、張力がロープやチェーンを介して伝達され、ロープやチェーンを含むシステム内の他の力とのバランスを保つのに役立ちます。

張力

の 力 反対側から作用する力によって引っ張られたときにロープ、ひも、またはワイヤーを介して伝わる力を張力といいます。例: 綱引きのゲーム中、両チームはロープを引くために反対の力を加えました。車を牽引したり、井戸からバケツを引き抜いたりすることも張力の例です。ロープの張力により、ロープを介して力を伝達して物体を持ち上げることができます。引張力は一般的にTで表されます。

引張力の例

日常生活においても、張力のさまざまな例が考えられます。それらの例の一部を次に示します。

• 人がロープを使用してそりを引くと、ロープがそりともう一方の端の間できつく伸びるため、ロープには張力がかかります。
• 旗を掲げる際には、旗を空中に保持するためにロープが使用され、滑車に対して引っ張られて張力が生じます。
• ジップラインでは、人の体重はジップラインの張力によって支えられます。
• バンジージャンプも張力の一例であり、生死を分けるのはバンジーロープの張力だけです。
• ギターの弦はギターのブリッジとチューニングペグの間に張られており、これらの弦に張力がかかり、ギタリストが音楽のシンフォニーを作り出すのに役立ちます。

張力の計算式

物体に取り付けられた紐またはロープの張力の式については、以下で説明します。

• T = W + ma 【本体が上向きに移動する場合】
• T = W – あり 【本体が下向きの場合】
• T = W 【張力が体重相当の場合】

どこ、

• T は張力です
• で は本体の重量、 (W = mg)
• ある 加速度です
• メートル 質量です

張力の単位と寸法

張力も力であるため、力と同じ単位と次元を持ちます。張力のsi単位はニュートン(N)であり、Kgmsでも表すことができます。^-2。ニュートンの他に、CGS システムではダインも張力の単位です。

引張力の寸法は[ M ¹ L ¹ T ^-2 ] ここで、[M]、[L]、[T] はそれぞれ質量、長さ、時間の寸法です。

張力の応用

一般的な生物の生活の中で張力はさまざまに応用されていますが、そのいくつかは次のとおりです。

• クレーンマシン
• 牽引車両
• 井戸から水を汲む
• 綱引き

クレーンマシン

張力の最も有用な応用例は、クレーンの形で建設業界や物流業界に見られます。クレーンでは、物体の重量に対抗するバランス力の 1 つが張力です。

牽引車両

牽引車とは、小型多用途車の後部に取り付けられたミニクレーンに他なりません。メンテナンスの問題や事故で他の車両が動かなくなったときに、他の車両を牽引するのに役立ちます。

重量バランス

重量天秤は、装置の中心部に配置されたバネに対して物体のバランスをとることによって、物体の重さを見つけるのに役立つ装置の一部です。

井戸から水を汲む

井戸から水を汲み上げることは、張力を利用する最もよく使われる用途であり、滑車の助けを借りてロープの張力を分散させ、深井戸から水を汲み出すことは、他の方法では容易に不可能です。

綱引き

綱引きは、2 つのチームが参加し、規定量のロープを相手チーム側から自分側に引っ張ることに成功するまで、両端からロープを引っ張る楽しいゲームです。これは張力を理解しているからこそ可能です。力。

続きを読む、

• 表面張力
• ネットフォースの計算式
• 重力

張力公式の問題例

問題 1: 2 kg の箱がロープで摩擦のない表面を横切って引っ張られています。ロープが 10 N の力で引っ張られている場合、ロープの張力はいくらですか?

SQLでキャストする

解決：

ここで、箱に作用する力は、箱の重量 (W = mg) が下方向に、法線反力が上方向に、ロープの張力 (T) が水平に作用します。

摩擦がないので（表面はフリクションレスです）

したがって、

ロープにかかる張力 = ロープにかかる力 = 10 N

したがって、ロープの張力は 10N 。

問題 2: 質量 4 kg の物体が糸の端にぶら下がっています。質量の加速度が 7m/s として作用する場合 ² 上方向に。糸の張力を調べます。

解決：

m = 4kg、a = 7m/秒²g = 9.8m/秒²。

ここで、W = mg

⇒ W = 4×9.8

⇒ W = 39.2N

加速度は上向きなので、

T = mg + ma

⇒ T = 39.2 + 4×7

⇒ T = 39.2 + 28

⇒ T = 67.2N

JavaでExcelファイルを読む

したがって、糸の張力は 67.2N

問題 3: 紐の先に質量 9 kg の物体がぶら下がっています。質量の加速度が 8m/s の場合 ² 下方向に。糸の張力を計算します。

解決：

考えると、

• a = 8m/秒²
• m = 9kg
• g = 9.8 メートル/秒²

体が下方向に動いていくので、

T = W – あり

⇒ T = mg – ma

⇒ T = (9×9.8) – (9×8)

10mlからオンス

⇒ T = 16.2N

したがって、テンションは高くなります 16.2N

問題 4: 軽くて壊れない紐が、その下端からぶら下がっている 25kg の質量体を支えています。紐の上端を天井のフックに引っ掛ける場合。弦の張力はどれくらいですか？

解決：

考えると、

• m = 25kg
• g = 9.8 メートル/秒²。

体が動かないので

T = W

⇒ T = mg

⇒ T = 25×9.8N

⇒ T = 245N

したがって張力は245Nとなります。

問題 5: 質量 500 g のリスが、フックに吊るされた軽い垂直糸を 9m/s の加速度で登ります。 ² 。弦の張力を求めます 。

解決：

考えると、

• m = 500 g = 0.5 kg
• a = 9 メートル/秒²
• g = 9.8 メートル/秒²

リスが上に移動しているので

T = W + ma

⇒ T = mg + ma

⇒ T = (0.5×9.8) + (0.5×9)

⇒ T = 4.9 + 4.5

⇒ T = 9.4N

したがって、テンションは高くなります 9.4N

張力計算式に関するよくある質問

Q1: 緊張は力ですか?

答え：

はい、張力はロープやチェーンで引っ張られた物体に作用する力です。

Q2: 張力とは何ですか?

答え：

ワイヤーやロープ、ひもを両端から引っ張ったときに、ワイヤーやロープ、ひもを通して伝わる力を張力といいます。

Q3: 張力とはどのような力ですか?

答え：

張力は、ロープやチェーンと接触するときに物体に作用する接触力です。

Q4: 張力計算式とは何ですか?

答え：

張力の一般式は、

T = W + ma

どこ

反応するjsマップ

• T は張力です
• で オブジェクトの重量です
• メートル は物体の質量です
• ある オブジェクトの加速度です (重量に向かう加速度または重量に反する加速度の方向に応じて、正または負の値をとることができます)

Q5: 引張力の方向は何ですか?

答え：

引張力の方向は常にロープの方向に沿って、物体の重量と反対になります。

Q6: 張力の単位とは何ですか?

答え：

張力のSI単位はニュートン( N ）。