スチールケーブルの張力を計算する方法

著者: Robert White
作成日: 5 Aug. 2021
更新日: 16 11月 2024
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両端がわずかな距離で接続されているケーブルの中心からボディを移動すると、ケーブルの張力はボディの重量の半分になります。これは、ケーブルの各側面が本体の半分の重量を支えているかのようです。まるで、本体が2か所で接続されているかのように、重量を分割しています。ただし、両端が離れているがレベルを維持している場合、ケーブルの張力が増加します。ケーブルの両側が重力をサポートするだけでなく、反対側の横力または水平力もサポートします。後者はケーブルの反対側から発生するためです。これは、HallidayとResnickの著書「Fundamentals of Physics」で説明されているように、2つの側面が垂直方向から「V」字形に移動した直接の結果です。

ステップ1

ケーブルの中央に配置されたウェイトの図を作成します。ウェイトの質量を文字「m」で表します。垂直線に対する各辺の角度は、ギリシャ文字「?」で表す必要があります。


ステップ2

F = mg = mx 9.80m / sec ^ 2によって重力を計算します。ここで、キャレットはべき乗を意味します。文字「g」は重力加速度の定数です。

ステップ3

ケーブルの両側が押し上げられる張力「T」の垂直成分と、オブジェクトの半分の重量とを等しくします。 T x cos? = mg / 2。たとえば、ケーブルの各側面とその垂直サポートの間の角度が30度であるとします。また、おもりの質量が5 kgであるとします。したがって、方程式は次のようになります:T x?3/2 = [5 kg x 9.80 m / s ^ 2] / 2。

ステップ4

「T」関数と先ほど導出した方程式から、正しい数の重要なアルゴリズムに丸めることを忘れないでください。上記の例を続けると、見つかった電圧はT = 28.3Nになります。