Cultura y ciencia

Cómo calcular la tensión

Escrito por paul dohrman | Traducido por juan manuel rodriguez
Cómo calcular la tensión

Isaac Newton.

Photos.com/Photos.com/Getty Images

La tensión es la fuerza que ejerce una línea o cadena en una carga. Por la tercera ley de Newton del movimiento, es también la fuerza que la carga ejerce sobre la línea. La estrategia principal de estos problemas es a menudo mirar los cuerpos por separado de los demás y valorar todas las fuerzas que actúan sobre él.

Nivel de dificultad:
Moderado

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Instrucciones

  1. 1

    Dibuja una configuración en la que una polea se extienda desde el borde de una mesa. Una línea cubre sobre la polea, con un peso que colgante de 5 Newtons en un extremo y un peso de 3 Newton sobre la mesa en el otro extremo de la línea. Un Newton es la unidad de fuerza del sistema internacional (SI). Asume que la polea tiene una elevación tal, que la línea con el cuerpo sobre la mesa es vertical. Asume además que el cuerpo sobre la mesa se ​​apoya en una pista de rodillos (por ejemplo, pajillas), de modo que el coeficiente de fricción entre los dos sea insignificante, para que así puedas concentrarte sólo en la tensión.

  2. 2

    Examina las fuerzas sobre el peso que cuelga por separado. La gravedad tira hacia abajo con una fuerza de 5 Newtons (N), y es igual a la masa del cuerpo por la constante de aceleración de la gravedad, 9,80 metros por segundo al cuadrado (m/s^2). Pero el bloque sobre la mesa retarda la aceleración de la gravedad, a través de la tensión en la línea. Denota esta tensión con la letra T. Entonces, la fuerza total de la aceleración del cuerpo equivale a F=ma=mg-T, donde T se resta porque es menos que mg y quieres que la aceleración a sea positiva, para simplificar. La masa m es el peso del cuerpo dividido por g, en otras palabras 5N/9,8m/s^2 = 0,510kg. Entonces, la ecuación se convierte 0,510xa=5N-T.

  3. 3

    El cuerpo en la mesa sólo está siendo arrastrado por la tensión T. Por lo tanto ma=T. La masa m es 3/9,8 = 0,306kg. Por lo tanto 0,306a = T. Ahora tienes dos ecuaciones con dos incógnitas.

  4. 4

    Resuelve para una aceleración en ambas ecuaciones, ya que los dos cuerpos y la cadena aceleran juntos, en la misma proporción. Por lo tanto T/0,306 = a = (5N-T)/0,510. Así que puedes eliminar una aceleración, resultando en T/0,306 = (5N-T)/0,510.

  5. 5

    Resuelve para la tensión T, utilizando aritmética básica. En el ejemplo anterior, el resultado es T=1,88N.

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