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Physics Experiments

紧张
  • 时间:2025-04-04

Introduction

张力可以是负的,也可以是正的,这种现象完全取决于协调轴的放置区域。无论向上移动的方向是负的还是正的,张力的平衡方程将为正方程和负方程给出相同的结果。

在物理学中,张力是一种力,它是由于在物体的一个或多个端部以有方向的方式施加载荷而产生的。这种正常产生的力被表示为物体横截面的张力。

What do you mean by tension in physics?

在物理学中,张力是指沿着物体长度的力,这种力是由电缆、电线或绳索等柔性物体承载的。张力也可以表示为作用在柔性元件(如电线、电缆或绳索)每一端的力的作用和反作用对(Sciencefacts,2022)。

如果将绳索视为元件,则绳索的每一部分都会在远离其端点的两个方向上感受到张力。在绳索的情况下,张力将在绳索端点的一侧产生,而从吸引重量的一侧产生力(Pressbooks,2022)。

张力的公式可以表示为

这里,T是张力,并突出显示条件,T=张力($mathrm{N:或:kg-m/s^2:}$)g=重力加速度$mathrm{lgroup9.8 m/s ^2

The common misconception about tension

张力可以被认为是拉力,但不能被认为是推力。这可以在绳索悬挂在天花板上的情况下看到,绳索无法有效推动,也不被认为具有推力(Phys.pbretexts,2022)。

如果试图推动绳索,就会导致绳索松弛并失去其所具有的张力


Figure 1: Concept of Tension

人们经常错误地将作用在金属丝或绳索等柔性材料上的力描述为方向错误。因此,非常重要的是要记住,张力只能拉到物体上,不能推到物体上。

What is tension force?

在物理学中,张力被确定为拉力,其中作用在受试者身上的载荷轴向施加在其一端或多一端。物体被拉开时的应力状态在物理学中被称为张力。例如,可以说,一根电线连接在天花板上,其下端有固定的重量(Dewool,2022)。物体可能经历几种类型的应力,如剪切应力、拉伸应力和法向应力


Figure 2: The force of Tensiond

拉伸应力和剪切应力之间的主要区别在于,剪切应力处理的是变形力平行于物体表面施加的情况。拉伸应力是指变形力以直角施加到物体表面的情况(Hu等人,2022)。

张力器的例子有吊桥、弹拨吉他弦、用电缆悬挂的电梯等等。

Calculation of the force of tension

张力的公式可以写成以下形式:。张力的单位是N(牛顿)(Yao等人,2018)。

如果一个对象的块被确定为$mathrm{m_1}$,并且被发现躺在水平台上,那么$mathrm{m_1}$可以在滑轮的帮助下拉动,如下图所示


Figure 3: Tension force formula

两个物体块将以加速度a移动,并且根据牛顿第二定律,在$mathrm{m_2}$、$mathrm{m_2a:=:m_2g:-:T:}$的情况下,以及在$matherm{m-1}美元、$mathrem{m1 a:=:T:。为了求解加速度,使用了表达式$mathrm{a=frac{?_2 g}{m_1+m_2}}$。

Conclusion

张力的方向是拉力,而不是推力,因此它将指向远离物体的绳索或绳子的方向。在任何悬挂的柔性物体的情况下,如果绳索向上拉动物体,它会对物体施加上部压力,其张力也会在上部。在这里,绳子起着传递力的作用。如果两个物体用同一根绳子连接,那么两个物体的张力大小将不同。

FAQs

问题1.什么是紧张

张力或张力是绳索、电缆或绳子等柔性材料基本上所承受的力。当物体从另一端被拉动时,张力主要由物体感受,并沿着绳索的长度作用,与施加的力相反且相等。

Q2.张力的适当例子是什么

柔性物体的张力基本上平衡了所施加的力。只有当拉动电线时,力才会通过电线传递,否则在推动电线时,结果会松弛。张力的主要例子是摆锤的悬挂、手表上的弹簧、操场上的秋千、安全带等等

Q3.如果将两个相同的5N力施加到绳子的末端,绳子的张力会是多少

一根绳子上有10N的张力。如果绳子在相反的方向上被同样的5N的力拉伸,那么它将产生5+5=10N的张力。

Q4.张力是如何受到重力的影响的

张力的作用与重力相反。悬挂的物体必须与张力平衡,否则它会因为重力而加速下降