El acto de equilibrio de equilibrio
Cuando se coloca un libro sobre una mesa, que no acelera hacia abajo, hacia la Tierra, a pesar de la gravedad de la Tierra está tirando el libro, porque una segunda fuerza, de la mesa, está empujando hacia arriba en el libro y el equilibrio de la fuerza de la gravedad. El libro está en equilibrio. Un objeto está en equilibrio si todas las fuerzas en que se cancelan exactamente a cabo.
Ejemplo de pregunta
La figura muestra tres cuerdas conectadas. Si la cuerda A tiene una tensión de 10 N a 135 grados y la cuerda B tiene una tensión de 10 N a 45 grados, lo que tiene que la tensión en la cuerda C sea para mantener las cosas en equilibrio?
La respuesta correcta es 14 N hacia abajo.
Convertir la tensión LA a notación componente vectorial. Utilice la ecuación LAX = LA cos theta para encontrar el X coordenadas de la tensión de la cuerda A: 10,0 cos 135 grados = -7,07 N.
Utilice la ecuación LAy = LA theta pecado para encontrar el y coordenadas de la tensión de la cuerda A: 10,0 pecado 135 grados, o 7,07 N. Esto hace que la tensión LA (-7.07, 7.07) N en forma de coordenadas.
Convertir la tensión B en componentes. Utilice la ecuación BX = B cos theta para encontrar el X coordenadas de la tensión de la cuerda B: 10,0 cos 45 grados = 7,07 N.
Utilice la ecuación By = B theta pecado para encontrar el y coordenadas de la segunda tensión: 10,0 pecado 45 grados, o 7,07 N. Esto hace que la tensión B (7.07, 7.07) N en forma de coordenadas.
5.Realizar la suma de vectores para encontrar la tensión neta: (-7.07, 7.07) N + (7.07, 7.07) = N (0, 14.1) N.
Para contrarrestar la tensión total a partir de cuerdas A y B, la tensión en la cuerda C debe ser 14,1 N hacia abajo (es decir, -14,1 N). Con cifras significativas, esta respuesta se redondea a 14 N hacia abajo.
Preguntas de práctica
Usted tiene tres cuerdas atadas en equilibrio. La tensión en la cuerda A es 15 N a 135 grados, y la tensión en la cuerda B es 15 N a 45 grados. ¿Qué debe hacer la tensión en la cuerda C será?
Usted tiene tres cuerdas atadas en equilibrio. La tensión en la cuerda A es 17,0 N a 115 grados, y la tensión en la cuerda B es 18,0 N a 25 grados. ¿Qué debe hacer la tensión en la cuerda C será?
A continuación se presentan las respuestas a las preguntas de la práctica:
21 N hacia abajo
Convertir la tensión LA a notación componente vectorial. Utilice la ecuación LAX = LA cos theta para encontrar la X de coordenadas de tensión LA: 15.0 cos 135 grados = -10,6 N.
Utilice la ecuación LAy = LA theta pecado para encontrar la y de coordenadas de tensión LA: 15.0 pecado 135 grados = 10,6. Eso hace que la tensión LA (-10,6, 10,6) N en forma de coordenadas.
Convertir la tensión B en componentes. Utilice la ecuación BX = B cos theta para encontrar la X de coordenadas de tensión B: 15.0 cos 45 grados = 10.6 N.
Utilice la ecuación By = B theta pecado para encontrar la y de coordenadas de tensión B: 15.0 pecado 45 grados = 10.6 N. Eso hace que la tensión B (10.6, 10.6) N en forma de coordenadas.
Realizar la suma de vectores para encontrar la tensión neta: (-10,6, 10,6) N + (10.6, 10.6) N = (0, 21.2) N.
Para contrarrestar esta tensión, la tensión en la cuerda C debe tener una magnitud de 21,2 N y apuntar hacia abajo. Con cifras significativas, la magnitud se redondea a 21 N.
24.7 N a 248 grados
Convertir la tensión LA a notación componente vectorial. Utilice la ecuación LAX = LA cos theta para encontrar la X de coordenadas de tensión LA: 17.0 cos 115 grados = -7,18 N.
Utilice la ecuación LAy = LA theta pecado para encontrar la y de coordenadas de tensión LA: 17.0 pecado 115 grados = 15,4. Eso hace que la tensión LA (-7.18, 15,4) N en forma de coordenadas.
Convertir la tensión B en componentes. Utilice la ecuación BX = B cos theta para encontrar la X de coordenadas de tensión B: 18.0 cos 25 grados = 16.3 N.
Utilice la ecuación By = B theta pecado para encontrar la y de coordenadas de tensión B: 18.0 pecado 25 grados = 7,61. Eso hace que la tensión B (16.3, 7.61) N en forma de coordenadas.
Realizar la suma de vectores para encontrar la tensión neta: (-7.18, 15,4) N + (16.3, 7.61) N = (9,1, 23,0) N.
Encontrar el ángulo de la tensión debido a la LA y B: Theta = tan-1(y/X) = Tan-1(2,53) = 68 grados.
Aplicar la ecuación
para encontrar la magnitud de la tensión debido a la LA y B, dándole 24.7 N.
Encontrar el ángulo de la tensión en la cuerda C. Esto debe ser frente a la tensión debido a la LA y B, que es de 68 grados + 180 grados = 248 grados.