Чому напруга буде меншою, якщо струна паралельна лабораторній лавці?

Чому напруга буде меншою, якщо струна паралельна лабораторній лавці?
Anonim

Дозволяє # M # бути масою блоку і # m # бути масово припиненим з нерозтяжною ниткою, # mu # бути коефіцієнтом тертя, # theta # кут, виконаний за допомогою струни з горизонталлю, де #theta> = 0 # і # T # бути напругою, (сила реакції) в струнах. Враховується, що блок має рух. Дозволяє # a # бути його прискоренням. Оскільки обидві маси з'єднуються загальною ниткою, підвісна маса також рухається вниз з таким же прискоренням.

Прийняття Сходу як позитивне # x #-аксіс і північ як позитивний # y #-аксіс.

Зовнішні сили, що відповідають за величину прискорення мас, розглядаються як єдиний об'єкт

# (M + m) a = mgcostheta-mu (Mg-mgsintheta) # ……(1)

Для блоку це # x # компонент напруженості, який відповідає за його прискорення.

# a = T_x / M #

# => a = (Tcostheta) / M #

# => T = (Ma) / costheta #

# => T = (M (mgcostheta-mu (Mg-mgsintheta))) / ((M + m) costheta) # …..(2)

Переписуючи його як

# T = a-b / costheta + ctantheta #

де # a, b і c # параметри системи, визначені за допомогою (2), не залежних від # theta #

Ми бачимо це # T # залежить від двох термінів # theta #

  1. # -1 / costheta #. Для # T # бути меншим числом # costheta # Термін повинен бути максимальним. Ми знаємо це # costheta # має максимальне значення #=1# для # theta = 0 ^ @ #
  2. # tantheta #. Для # T # бути меншим числом, # tantheta # Термін повинен бути нульовим. Ми знаємо це # tantheta # має значення #=0# для # theta = 0 ^ @ #.

Таким чином, ми бачимо, що напруга буде меншою, якщо струна, що з'єднує блок, паралельна лабораторній лавці.