Cómo calcular la tensión de un cable de acero

Autor: Helen Garcia
Fecha De Creación: 13 Abril 2021
Fecha De Actualización: 14 Mayo 2024
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Cómo calcular la tensión de un cable de acero - Ciencias
Cómo calcular la tensión de un cable de acero - Ciencias

Contenido

Si se saca un cuerpo del centro de un cable cuyos extremos se conectan a una distancia insignificante entre sí, entonces la tensión del cable es la mitad del peso del cuerpo. Es como si cada lado del cable soportara la mitad del peso del cuerpo, como si el cuerpo se hubiera conectado en dos lugares, dividiendo el peso. Sin embargo, si los extremos están separados, pero manteniendo el nivel, la tensión en el cable aumentaría. Cada lado del cable ya no estaría soportando solo la fuerza gravitacional, sino también la fuerza lateral u horizontal opuesta, ya que esta última proviene del otro lado del cable. Este es un resultado directo de dos lados que se mueven desde el aspecto vertical a la forma de "V", como se analiza en el libro "Fundamentos de la física", de Halliday y Resnick.

Paso 1

Haz un diagrama de un peso colocado en el medio de un cable. Denote la masa del peso con la letra "m". El ángulo que tiene cada lado con relación a la vertical se debe denotar con la letra griega "?".


Paso 2

Calcule la fuerza gravitacional por F = mg = mx 9.80m / seg ^ 2, donde el signo de intercalación significa exponenciación. La letra "g" es una constante de aceleración gravitacional.

Paso 3

Igualar la componente vertical de la tensión "T" con la que cada lado del cable empuja hacia arriba y con la mitad del peso del objeto. Entonces, ¿T x cos? = mg / 2. Supongamos, por ejemplo, que el ángulo entre cada lado del cable y su soporte vertical es de 30º. Suponga también que el peso tiene una masa de 5 kg. Entonces, la ecuación sería: T x? 3/2 = [5 kg x 9.80 m / s ^ 2] / 2.

Paso 4

De la función "T" y la ecuación que se acaba de derivar, recuerde redondear al número correcto de algoritmos significativos. Continuando con el ejemplo anterior, el voltaje encontrado será T = 28.3N.