끝에 묶인 무게가있는 끈을 고려하십시오. 문자열이 무게를 당기면서 중력이 문자열을 아래로 당깁니다. 이 두 힘은 서로 동등하고 반대입니다. 함께 그들은 서로를 취소합니다. 무게는 순 힘이 작용하지 않고 "휴식 중"입니다. 이 상태는 기계식 평형 로 알려져 있습니다 .
수학적으로 이것은
로 표현됩니다σf =0
또는 질량에 작용하는 모든 힘의 합은 0입니다. 끈의 무게의 경우 힘을 올리는 것은 줄의 긴장이며 힘 아래는 무게를 당기는 중력의 힘입니다. 함께, 그들은 0에 더해집니다.
예제 문제
매우 큰 고양이가 스윙의 중심에 앉아 있습니다. 밧줄에 두 개의 스케일이 부착됩니다.
한 스케일은 5kg을 읽습니다.
A.
해결책
이 상황의 고양이는 기계적 평형입니다. 중력의 힘은 고양이와 스윙을 끌어 내립니다. 이 풀을 반대하는 힘은 힘과 동일해야합니다.
고양이가 스윙의 중앙에 앉아 있기 때문에 힘을 올리는 것은 두 로프 사이에 동일하게 분포되어 있습니다. 한 스케일은 5kg을 읽으므로 다른 로프는 같은 양의 무게를 가지고 있어야합니다. 두 번째 스케일은 5kg을 읽습니다.
고양이와 스윙의 무게는이 두 힘의 합이
5 kg (오른쪽 스케일) + 5kg (왼쪽 스케일)
10 kg
고양이와 스윙의 무게는 10kg입니다.
고양이가 왼쪽으로 약간 스쿠 트면 어떻게되는지 봅시다.
이제 왼쪽 스케일은 7kg을 읽습니다. 오른쪽 스케일은 무엇을 읽을 수 있습니까?
고양이와 스윙은 체중을 바꾸지 않았습니다. 무게는 조금씩 움직였습니다. 고양이와 스윙은 여전히 10kg의 무게로 내려갑니다. 그것들은 평형 상태이기 때문에 힘은 힘과 동일합니다.
10 kg =7 kg (왼쪽 스케일) +? kg (오른쪽 스케일)
10 kg - 7 kg =? kg (오른쪽 스케일)
3 kg =올바른 스케일 읽기.
기계적 평형 시스템이 시스템에서 작용하는 총 힘이 0과 같을 때를 기억하는 것이 중요합니다.
