绳子的张力问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/01 02:26:48
电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力,可又不能到绳的自由端去直接测量。一家公司制造出一种夹在绳子上的仪表,用一个杠杆使绳子的某点有一个微小偏移量,仪表很容易测出绳的恢复力F。推导一个能计算绳中张力T的公式。假设有一根水平的绳子,在竖直方向上某点受到拉力,使绳子产生微小偏移量10mm,恢复力为400N,绳子原长为250mm,计算绳中的张力

:(1)设C'点受两边金属绳的张力为FT1和FT2,与的夹角为θ,如图所示

依对称性有:FT1=FT2=FT
由力的合成有:F=2FTsinθ
根据几何关系有sinθ=
联立上述二式解得FT=
因d<<L,故FT=
(2)将d=10 mm,F=400 N,L=250 mm代入FT=
解得FT=2.5×103 N,即金属绳中的张力为2.5×103 N