張力の次元式

ニュートンの運動の法則によると、力は、安静時と活動時の体の状態を変えることができる外力です。ただし、この特定の説明は現象全体を定義するものではありません。したがって、力は、体内でエネルギーの蓄積または変位を引き起こす可能性のある外的要因です。力には大きく分けて、接触力と非接触力の 2 種類があります。名前自体から、天体間の引力のように、物理的に接触していない 2 つの物体間に非接触力が存在することが理解できます。反対に、接触力は、接触している 2 つの物体間に存在する力として定義され、引張力として定義されます。

張力とは何ですか?また、それはどのように発生しますか?

張力は、ロープ、ひも、およびその他の要素で通常生成される一種の接触力です。ロープの両端を自由な状態で開いた場所に置いておくと、張力が発生しません。ただし、ロープの一方の端をバーに取り付け、もう一方の端を負荷に取り付け、全体を吊り下げると、ロープの張力が発生します。

この力の要素の形成を定義するいくつかの説明があります。

張力の物理的表現

ロープ、ひも、またはこのようなものが引き伸ばされるたびに、常に張力が発生します。ストレッチは、垂直位置または角度を付けて行うことができます。通常、弦に発生する張力は引く力であり、常に押す力の反対の成分として作用します。したがって、どちらのエンティティも、他のエンティティと一緒に単独で存在することはありません。

ここで、任意の時点で、システム全体のバランスを保ち、加速の増減がないことを確認するために、押す力と張力の両方が等しくなる必要があります。これが、張力の物理的表現を説明できる特定の方程式がない理由です。それはあなたが考えている状況に完全に依存します。

ロープから身体をぶら下げる

体をロープで下向きに吊るしたとき、体にかかる押す力はWで表される重量です。 したがって、上記の考え方に従い、加速度に変化がないことを考えると、発生する張力は次のようになります。重量に等しい。

T =W

30°の角度で張ったロープ

平らな面に置かれた体に張られたロープを考えてみましょう。コードは持ち上げられ、水平面から 30° の角度でポイントに取り付けられます。この場合、体の重量は下向きに作用する W であり、それに応じて、表面は通常または N として知られる上向きの力を発揮します。

したがって、張力 T の水平成分は Tcos30° であり、垂直成分は Tsin30° です。張力の値を知るには、水平成分を考慮する必要があります。したがって、身体表現は次のようになります。

T cos30˚ =質量 × 加速度

または、T =(質量 × 加速度) / cos30˚

張力の次元式

前述のように、そのような概念は緊張の適切な物理的表現を定義することはできません。最終的には、検討している自由体または剛体の配置に依存します。しかし、私たちが考えることができる共通の表現があります。

張力は力に他ならないため、ニュートンの第 2 法則に従って、質量と加速度に依存します。常に垂直方向または水平方向に作用するとは限らないため、力が任意の平面に対して角度を持っている場合、余弦または正弦成分が追加される可能性があります。ただし、これらのコンポーネントには次元がありません。

このことから、次の事実を推測できます。

T =加速度 × 質量

または、T =m × a

または、T =m × v/t

または、T =[m × d] / t2

または、T =[M1L1T-2]

結論

糸やロープなどを引っ張るたびに張力が発生するため、張力は常に考慮されています。上記の注意事項から、張力は質量、長さ、時間に依存することが理解できます。たとえば、ロープの一方の端に接続されている本体の質量が大きい場合、紐にかかる張力も大きくなります。同様に、ロープの長さを考慮すると、張力は直接変化しますが、2 乗として変化します。したがって、張力は、配置の結果として生じるアクションを決定する上で重要な役割を果たします。