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垂直壁に接続された手段の弦によって、摩擦のない傾斜平面に質量ブロックが動かずに保持されます。

文字列の張力の大きさを決定する方法は次のとおりです。

力を理解する

* 重力(重量): ブロックは重力のために下向きの力を経験します。これはその重量と呼ばれます(mg、「m」は質量、「g」は重力による加速です)。

* 通常の力: 傾斜面は表面に垂直なブロックを押し戻し、通常の力を作り出します。

* 張力: 文字列はブロックを引っ張り、張力を引き出します。

無料のボディ図

ブロックの自由なボディ図を描きます。これは、ブロックに作用するすべての力の視覚的表現です。

*傾斜面にブロックを描きます。

*ブロックからまっすぐ下に向けて矢印を描き、重力(mg)を表します。

*通常の力(n)を表すために、ブロックから離れて傾斜面に垂直な矢印を描きます。

*張力力(t)を表すために、傾斜面に平行に平行に平行に矢印を描きます。

力の解決

ブロックは動きがないため(平衡状態で)、力のバランスが取れなければなりません。力を傾斜面と平行および垂直に分割する必要があります。

* 傾斜面に平行:

*重力には、平面に平行な成分があります:mg * sin(theta)。ここで、シータは傾斜の角度です。

*緊張はこの方向に直接作用します。

* 傾斜面に垂直:

*重力には、平面に垂直な成分があります:mg * cos(theta)。

*通常の力はこのコンポーネントのバランスを取ります。

ニュートンの法律の適用

* ニュートンの最初の法則: 安静時のオブジェクトは、正味の力によって行動されない限り、安静になります。ブロックは動かないため、両方向に作用する正味の力(平面と平行および垂直)はゼロでなければなりません。

* 平面に平行: 力は張力(t)上向きで、重力の成分は下方にあります(mg * sin(theta))。 これらはバランスをとる必要があるため:

* t =mg * sin(シータ)

結論

弦の張力の大きさは、傾斜平面に平行作用するブロックの重量の成分に等しくなります。これは次のように計算できます。

t =mg * sin(theta)

どこ:

* tは文字列の張力です

* mはブロックの質量です

* Gは重力による加速です(約9.8 m/s²)

*シータは傾斜の角度です

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