例子问题
问题1:张力
假设一个质量一定的物体挂在墙上,由两根绳子悬吊着。下列哪项给出了每根绳子的张力的表达式?
可能的答案:
正确答案:
解释:
在这个问题中,我们被告知一个物体被两根绳子支撑着。题目要求求出每根绳子的张力。
回答这个问题时,我们必须记住作用在物体上的所有力。因为物体不动,所以没有合力作用在它上面。此外,我们知道它的重量是向下的,而绳子上的张力是向上的。
问题1:张力
称重的物体挂在一根没有质量,长度为的绳子上.如果这个物体从某个初始高度被释放并达到最大速度在物体的运动过程中,绳子上任何一点的最大张力是多少?
可能的答案:
正确答案:
解释:
对于这个问题,我们被告知挂在绳子上的物体从初始高度释放并允许摆动。已知最大速度,物体的质量,以及弦的长度。我们被要求求出弦的最大张力。
解决这个问题的第一步是认识到我们在处理向心运动。当物体从初始高度被释放时,它就开始下落。但当它下落时,弦对物体施加张力,使物体做圆周运动。因此,弦的张力提供了向心力。
此外,重要的是要记住物体的最大速度点。当物体最初从某个初始高度被释放时,物体的所有能量都以重力势能的形式存在。下落时,势能转化为动能。一旦物体到达其运动路径的最底部,它曾经拥有的所有势能都在那一刻转化为动能。因为所有的能量都以动能的形式存在,物体的质量保持不变,我们知道这一定是速度最大的点。
因此,我们需要分析质量落在路径的最底部时的情况。在这一点上,张力提供了一个向上的力。此外,作用在物体上的唯一向下的力是由于重力引起的物体的重量。这两种力的合力将形成物体的整体向心力。我们可以把它写成如下的方程。
既然我们要解出弦的张力,我们可以把上式中的项。