Чему равна сила натяжения веревки?

@Catstail · Регистрация: 12.02.2012

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Двое перетягивают веревку. Один тянет на себя с силой 100 кг, другой - на себя с силой 101 кг. Чему равна сила натяжения верёвки?

IGPIGP · 19.09.2012, 12:19

Сообщение от Catstail

Двое перетягивают веревку. Один тянет на себя с силой 100 кг, другой - на себя с силой 101 кг. Чему равна сила натяжения верёвки?

Мой вариант: 101 кГс.

@Catstail · 19.09.2012, 12:50 **[ТС]**

т.е. сила натяжения равна бОльшей силе?

Давайте порассуждаем...

Пусть к трактору (развивающему тяговое усилие 2 тонны) привязана верёвка, за которую уцепился человек (пытающийся трактор остановить). Человек тянет с силой 80 кг? Сила натяжения веревки будет 2 тонны? А если за конец верёвки тянет мышка (с силой 50 граммов), натяжение тоже будет 2 тонны?

IGPIGP · 19.09.2012, 13:16

Сообщение от Catstail

т.е. сила натяжения равна бОльшей силе?
Давайте порассуждаем...
Пусть к трактору (развивающему тяговое усилие 2 тонны) привязана верёвка, за которую уцепился человек (пытающийся трактор остановить). Человек тянет с силой 80 кг? Сила натяжения веревки будет 2 тонны? А если за конец верёвки тянет мышка (с силой 50 граммов), натяжение тоже будет 2 тонны?

Трактор развивающий (могущий развить) и трактор фактически тянущий - разные вещи. Если человек тянет с усилием 80 кг, то и усилие от трактора - 80 кг. Но если веревка только удерживатся в руках

Представим, что человек обвязан верёвкой. Она натянута трактором. И человек ещё пытается её тянуть.
Натяжение веревки в обе стороны всегда одинаково. А вот с какой силой тянет человек, - вопрос субъективный, в этом случае. То есть может и не тянуть вовсе. Реализовать модель, где один тянет с усилием 100, а другой 101 и при этом иметь в виду что оба не действуют на веревку чем-то кроме рук не получится.(имхо)

@Catstail · 19.09.2012, 13:38 **[ТС]**

Сообщение от IGPIGP

Трактор развивающий (могущий развить) и трактор фактически тянущий - разные вещи

- цепляем к трактору динамометр, другим концом цепляем динамометр за крюк в мощной стене. Включаем передачу. Запоминаем положение органа, управляющего подачей топлива, при показании динамометра 2 т. А теперь возвращаемся к нашим условиям: устанавливаем эту же передачу и эту же подачу топлива...

@Hant · 19.09.2012, 13:49

Cила натяжения верёвки будет 100*9,8 Н. и ещё будет сила в 9,8 Н., которая будет вызывать ускорение (а) массы тела человека тянущего с силой 980 Н.

IGPIGP · 19.09.2012, 13:53

Сообщение от Catstail

- цепляем к трактору динамометр, другим концом цепляем динамометр за крюк в мощной стене. Включаем передачу. Запоминаем положение органа, управляющего подачей топлива, при показании динамометра 2 т. А теперь возвращаемся к нашим условиям: устанавливаем эту же передачу и эту же подачу топлива...

Динамометр, - главное. Его возвращаем обязательно!

И что он покажет? Силу противодействия и покажет.
В случае с людьми, сила с которой тянут (не могут тянуть по состоянию здоровья, а-таки тянут) - достаточное, но не необходимое условие натяжения веревки. Пусть тот кто 101 тянет, тянет руками, а второй привязан и упирается ногами. Натяжение - 101. Теперь пусть привязанный схватится за натянутую верёвку и потянет 100. Сила натяжения всё равно 101. 1 - распределен на обвязке. Теперь пусть обвязанный потянет 102. Натяжение - 102. Веревка между ладонями и узлом на груди провисла. Я так понимаю.

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от Hant

Cила натяжения верёвки будет 100*9,8 Н. и ещё будет сила в 9,8 Н., которая будет вызывать ускорение (а) массы тела человека тянущего с силой 980 Н.

Ускорение, это немного не здесь. Натяжение веревки с двух сторон одинаково.

Добавлено через 17 секунд

Сообщение от Hant

Cила натяжения верёвки будет 100*9,8 Н. и ещё будет сила в 9,8 Н., которая будет вызывать ускорение (а) массы тела человека тянущего с силой 980 Н.

Ускорение, это немного не здесь. Натяжение веревки с двух сторон одинаково.

@Catstail · 19.09.2012, 13:57 **[ТС]**

Сообщение от IGPIGP

Силу противодействия и покажет

- с моей точки зрения, это совершенно верно. Именно сопротивление и будет силой натяжения... Мне кажется так.

KuKu · 19.09.2012, 13:57

Может вы просто напишите четкое определение силы натяжения и вопрос сразу отпадет

@Catstail · 19.09.2012, 14:00 **[ТС]**

Сообщение от Hant

Cила натяжения верёвки будет 100*9,8 Н. и ещё будет сила в 9,8 Н.

- в динамике все понятно. Но при перетягивании веревки задачу можно считать почти статической, т.к. скорости очень малы...

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от KuKu

Может вы просто напишите четкое определение силы натяжения и вопрос сразу отпадет

- полагаете? Извольте: сила натяжения, это то, что покажет динамометр, "врезанный" в середину веревки.

IGPIGP · 19.09.2012, 14:09

Сообщение от Catstail

- в динамике все понятно. Но при перетягивании веревки задачу можно считать почти статической, т.к. скорости очень малы...
Добавлено через 1 минуту
- полагаете? Извольте: сила натяжения, это то, что покажет динамометр, "врезанный" в середину веревки.

Проблема в том, что если тянут не через забор (с трением), например, то не может один тянуть 101, а второй 100, если верёвка ещё как-то к нему не крепится. Так-что попались! Сдавайтесь.

@Catstail · 19.09.2012, 14:15 **[ТС]**

Сообщение от IGPIGP

то не может один тянуть 101, а второй 100

- и что происходит с тем, кто сильнее?

IGPIGP · 19.09.2012, 14:20

Сообщение от Catstail

- и что происходит с тем, кто сильнее?

Кто сильнее, - тот и прав!

Не по теме:

Извините, дружище, чуть позже продолжу.
Если очень кратко, - натяжение одинаково с обеих сторон и равно максимальному развиваемому в действительности (в данный момент) усилию. Более сильный совершает большую работу (опираясь ногами о землю), чем слабый. Часть её расходуется на перемещение всей системы в сторону сильного.:)

@Hant · 19.09.2012, 14:36

Cмоделируйте данную ситуацию, когда нет трения или хотя бы ситуацию на льду и увидете, что один будет скользить.

@Catstail · 19.09.2012, 15:04 **[ТС]**

Сообщение от Hant

и увидете, что один будет скользить

- а я с этим и не спорю...

IGPIGP · 19.09.2012, 16:28

Сообщение от Catstail

Но при перетягивании веревки задачу можно считать почти статической, т.к. скорости очень малы...

Если разрешено перемещаться, а веревка привязана к рукам намертво, - да(и то если тянут плавно). А вот если ноги забетонированы(ужос), а веревка удерживается силой кисти, то вообще говоря, - нет. При перетягивании рывками уже нельзя пренебречь деформацией веревки, именно при подсчёте усилия. Кроме того, верёвка колеблется из-за асинхронности рывков... В этом случае задача нестационарна, достаточно сложна и в разные моменты времени, усилия с двух сторон могут не совпадать.

Не по теме:

Был когда-то журнал "Квант", для молодёжи с физ-мат уклоном. Там встречались подобные вопросы с подробным анализом. Я как "нематиматик" по образованию, всегда с восторгом просматривал страницы испещренные формулами, посвященными то ли вопросу : - "Сможет ли Мюнхаузен вытащить себя за волосы из трясины?" или чему-то более прозаическому, вроде : - "Бельевая верёвка на ветру." :)
Думаю вопрос поставленный вами, можно рассмотреть и очень сложно. При этом, это не будет чрезмерным усложнением. В силу того, что перетягивание каната, - только звучит просто. В идеализированной модели как раз и пренебрегается существенными вещами (имхо) :friends:

KuKu · 19.09.2012, 17:11

Сообщение от Catstail

- полагаете? Извольте: сила натяжения, это то, что покажет динамометр, "врезанный" в середину веревки.

Именно в середину веревки? Если у веревки есть масса, то сила натяжения на протяжение всей веревки не постоянна. Если нет - то задача не физична. Возьмите точку на протяжение всей верёвки - это разобьет её(веревку на две части) и запишите для каждой части второй закон Ньютона. Это будет два уравнения с двумя неизвестными(T и a).

@Catstail · 19.09.2012, 18:18 **[ТС]**

Сообщение от KuKu

Если нет - то задача не физична

- но эксперимент-то поставить легко...

KuKu · 19.09.2012, 18:29

Сообщение от Catstail

- но эксперимент-то поставить легко...

Найти веревку, которой нет

Ладно, решение, которое я описал выше будет верно и в случае невесомой нити. Просто надо перейти к пределам. Суть хоть как в том, что сила линейно меняется.

@Catstail · 19.09.2012, 18:43 **[ТС]**

Сообщение от KuKu

Найти веревку, которой нет

- "Вот вы, Василий Иванович, чистите лошадь... А где находится эта лошадь?
- Ты что, Петька, совсем @#$%^ - вот она!"

В.Пелевин "Чапаев и Пустота"

@Catstail Модератор 35522 / 19997 / 4186 Регистрация: 12.02.2012 Сообщений: 33,178 Записей в блоге: 13
		1
	Чему равна сила натяжения веревки? 19.09.2012, 10:54. Показов 12834. Ответов 20 Метки нет (Все метки) Двое перетягивают веревку. Один тянет на себя с силой 100 кг, другой - на себя с силой 101 кг. Чему равна сила натяжения верёвки? 0

IGPIGP Комп_Оратор) $Эксперт по математике/физике$ 8935 / 4690 / 628 Регистрация: 04.12.2011 Сообщений: 13,960 Записей в блоге: 16
	19.09.2012, 12:19	2
	Сообщение от Catstail Двое перетягивают веревку. Один тянет на себя с силой 100 кг, другой - на себя с силой 101 кг. Чему равна сила натяжения верёвки? Мой вариант: 101 кГс. 0

@Catstail Модератор 35522 / 19997 / 4186 Регистрация: 12.02.2012 Сообщений: 33,178 Записей в блоге: 13
	19.09.2012, 12:50 [ТС]	3
	т.е. сила натяжения равна бОльшей силе? Давайте порассуждаем... Пусть к трактору (развивающему тяговое усилие 2 тонны) привязана верёвка, за которую уцепился человек (пытающийся трактор остановить). Человек тянет с силой 80 кг? Сила натяжения веревки будет 2 тонны? А если за конец верёвки тянет мышка (с силой 50 граммов), натяжение тоже будет 2 тонны? 0

IGPIGP Комп_Оратор) $Эксперт по математике/физике$ 8935 / 4690 / 628 Регистрация: 04.12.2011 Сообщений: 13,960 Записей в блоге: 16
	19.09.2012, 13:16	4
	Сообщение от Catstail т.е. сила натяжения равна бОльшей силе? Давайте порассуждаем... Пусть к трактору (развивающему тяговое усилие 2 тонны) привязана верёвка, за которую уцепился человек (пытающийся трактор остановить). Человек тянет с силой 80 кг? Сила натяжения веревки будет 2 тонны? А если за конец верёвки тянет мышка (с силой 50 граммов), натяжение тоже будет 2 тонны? Трактор развивающий (могущий развить) и трактор фактически тянущий - разные вещи. Если человек тянет с усилием 80 кг, то и усилие от трактора - 80 кг. Но если веревка только удерживатся в руках Представим, что человек обвязан верёвкой. Она натянута трактором. И человек ещё пытается её тянуть. Натяжение веревки в обе стороны всегда одинаково. А вот с какой силой тянет человек, - вопрос субъективный, в этом случае. То есть может и не тянуть вовсе. Реализовать модель, где один тянет с усилием 100, а другой 101 и при этом иметь в виду что оба не действуют на веревку чем-то кроме рук не получится.(имхо) 0

@Catstail Модератор 35522 / 19997 / 4186 Регистрация: 12.02.2012 Сообщений: 33,178 Записей в блоге: 13
	19.09.2012, 13:38 [ТС]	5
	Сообщение от IGPIGP Трактор развивающий (могущий развить) и трактор фактически тянущий - разные вещи - цепляем к трактору динамометр, другим концом цепляем динамометр за крюк в мощной стене. Включаем передачу. Запоминаем положение органа, управляющего подачей топлива, при показании динамометра 2 т. А теперь возвращаемся к нашим условиям: устанавливаем эту же передачу и эту же подачу топлива... 1

@Hant 4219 / 2856 / 722 Регистрация: 16.09.2012 Сообщений: 11,565
	19.09.2012, 13:49	6
	Cила натяжения верёвки будет 100*9,8 Н. и ещё будет сила в 9,8 Н., которая будет вызывать ускорение (а) массы тела человека тянущего с силой 980 Н. 1

IGPIGP Комп_Оратор) $Эксперт по математике/физике$ 8935 / 4690 / 628 Регистрация: 04.12.2011 Сообщений: 13,960 Записей в блоге: 16
	19.09.2012, 13:53	7
	Сообщение от Catstail - цепляем к трактору динамометр, другим концом цепляем динамометр за крюк в мощной стене. Включаем передачу. Запоминаем положение органа, управляющего подачей топлива, при показании динамометра 2 т. А теперь возвращаемся к нашим условиям: устанавливаем эту же передачу и эту же подачу топлива... Динамометр, - главное. Его возвращаем обязательно! И что он покажет? Силу противодействия и покажет. В случае с людьми, сила с которой тянут (не могут тянуть по состоянию здоровья, а-таки тянут) - достаточное, но не необходимое условие натяжения веревки. Пусть тот кто 101 тянет, тянет руками, а второй привязан и упирается ногами. Натяжение - 101. Теперь пусть привязанный схватится за натянутую верёвку и потянет 100. Сила натяжения всё равно 101. 1 - распределен на обвязке. Теперь пусть обвязанный потянет 102. Натяжение - 102. Веревка между ладонями и узлом на груди провисла. Я так понимаю. Добавлено через 2 минуты Сообщение от Hant Cила натяжения верёвки будет 1009,8 Н. и ещё будет сила в 9,8 Н., которая будет вызывать ускорение (а) массы тела человека тянущего с силой 980 Н. Ускорение, это немного не здесь. Натяжение веревки с двух сторон одинаково. Добавлено через 17 секунд* Сообщение от Hant Cила натяжения верёвки будет 100*9,8 Н. и ещё будет сила в 9,8 Н., которая будет вызывать ускорение (а) массы тела человека тянущего с силой 980 Н. Ускорение, это немного не здесь. Натяжение веревки с двух сторон одинаково. 0

@Catstail Модератор 35522 / 19997 / 4186 Регистрация: 12.02.2012 Сообщений: 33,178 Записей в блоге: 13
	19.09.2012, 13:57 [ТС]	8
	Сообщение от IGPIGP Силу противодействия и покажет - с моей точки зрения, это совершенно верно. Именно сопротивление и будет силой натяжения... Мне кажется так. 0

KuKu 1562 / 1040 / 94 Регистрация: 17.04.2009 Сообщений: 2,995
	19.09.2012, 13:57	9
	Может вы просто напишите четкое определение силы натяжения и вопрос сразу отпадет 0

@Catstail Модератор 35522 / 19997 / 4186 Регистрация: 12.02.2012 Сообщений: 33,178 Записей в блоге: 13
	19.09.2012, 14:00 [ТС]	10
	Сообщение от Hant Cила натяжения верёвки будет 1009,8 Н. и ещё будет сила в 9,8 Н. - в динамике все понятно. Но при перетягивании веревки задачу можно считать почти статической, т.к. скорости очень малы... Добавлено через 1 минуту* Сообщение от KuKu Может вы просто напишите четкое определение силы натяжения и вопрос сразу отпадет - полагаете? Извольте: сила натяжения, это то, что покажет динамометр, "врезанный" в середину веревки. 0

	19.09.2012, 18:43

Опции темы

IGPIGP Комп_Оратор) $Эксперт по математике/физике$ 8935 / 4690 / 628 Регистрация: 04.12.2011 Сообщений: 13,960 Записей в блоге: 16
	19.09.2012, 14:09	11
	Сообщение от Catstail - в динамике все понятно. Но при перетягивании веревки задачу можно считать почти статической, т.к. скорости очень малы... Добавлено через 1 минуту - полагаете? Извольте: сила натяжения, это то, что покажет динамометр, "врезанный" в середину веревки. Проблема в том, что если тянут не через забор (с трением), например, то не может один тянуть 101, а второй 100, если верёвка ещё как-то к нему не крепится. Так-что попались! Сдавайтесь. 0

@Catstail Модератор 35522 / 19997 / 4186 Регистрация: 12.02.2012 Сообщений: 33,178 Записей в блоге: 13
	19.09.2012, 14:15 [ТС]	12
	Сообщение от IGPIGP то не может один тянуть 101, а второй 100 - и что происходит с тем, кто сильнее? 1

IGPIGP Комп_Оратор) $Эксперт по математике/физике$ 8935 / 4690 / 628 Регистрация: 04.12.2011 Сообщений: 13,960 Записей в блоге: 16
	19.09.2012, 14:20	13
	Сообщение от Catstail - и что происходит с тем, кто сильнее? Кто сильнее, - тот и прав! Не по теме: Извините, дружище, чуть позже продолжу. Если очень кратко, - натяжение одинаково с обеих сторон и равно максимальному развиваемому в действительности (в данный момент) усилию. Более сильный совершает большую работу (опираясь ногами о землю), чем слабый. Часть её расходуется на перемещение всей системы в сторону сильного.:) 1

@Hant 4219 / 2856 / 722 Регистрация: 16.09.2012 Сообщений: 11,565
	19.09.2012, 14:36	14
	Cмоделируйте данную ситуацию, когда нет трения или хотя бы ситуацию на льду и увидете, что один будет скользить. 0

@Catstail Модератор 35522 / 19997 / 4186 Регистрация: 12.02.2012 Сообщений: 33,178 Записей в блоге: 13
	19.09.2012, 15:04 [ТС]	15
	Сообщение от Hant и увидете, что один будет скользить - а я с этим и не спорю... 0

IGPIGP Комп_Оратор) $Эксперт по математике/физике$ 8935 / 4690 / 628 Регистрация: 04.12.2011 Сообщений: 13,960 Записей в блоге: 16
	19.09.2012, 16:28	16
	Сообщение от Catstail Но при перетягивании веревки задачу можно считать почти статической, т.к. скорости очень малы... Если разрешено перемещаться, а веревка привязана к рукам намертво, - да(и то если тянут плавно). А вот если ноги забетонированы(ужос), а веревка удерживается силой кисти, то вообще говоря, - нет. При перетягивании рывками уже нельзя пренебречь деформацией веревки, именно при подсчёте усилия. Кроме того, верёвка колеблется из-за асинхронности рывков... В этом случае задача нестационарна, достаточно сложна и в разные моменты времени, усилия с двух сторон могут не совпадать. Не по теме: Был когда-то журнал "Квант", для молодёжи с физ-мат уклоном. Там встречались подобные вопросы с подробным анализом. Я как "нематиматик" по образованию, всегда с восторгом просматривал страницы испещренные формулами, посвященными то ли вопросу : - "Сможет ли Мюнхаузен вытащить себя за волосы из трясины?" или чему-то более прозаическому, вроде : - "Бельевая верёвка на ветру." :) Думаю вопрос поставленный вами, можно рассмотреть и очень сложно. При этом, это не будет чрезмерным усложнением. В силу того, что перетягивание каната, - только звучит просто. В идеализированной модели как раз и пренебрегается существенными вещами (имхо) :friends: 0

KuKu 1562 / 1040 / 94 Регистрация: 17.04.2009 Сообщений: 2,995
	19.09.2012, 17:11	17
	Сообщение от Catstail - полагаете? Извольте: сила натяжения, это то, что покажет динамометр, "врезанный" в середину веревки. Именно в середину веревки? Если у веревки есть масса, то сила натяжения на протяжение всей веревки не постоянна. Если нет - то задача не физична. Возьмите точку на протяжение всей верёвки - это разобьет её(веревку на две части) и запишите для каждой части второй закон Ньютона. Это будет два уравнения с двумя неизвестными(T и a). 0

@Catstail Модератор 35522 / 19997 / 4186 Регистрация: 12.02.2012 Сообщений: 33,178 Записей в блоге: 13
	19.09.2012, 18:18 [ТС]	18
	Сообщение от KuKu Если нет - то задача не физична - но эксперимент-то поставить легко... 0

KuKu 1562 / 1040 / 94 Регистрация: 17.04.2009 Сообщений: 2,995
	19.09.2012, 18:29	19
	Сообщение от Catstail - но эксперимент-то поставить легко... Найти веревку, которой нет Ладно, решение, которое я описал выше будет верно и в случае невесомой нити. Просто надо перейти к пределам. Суть хоть как в том, что сила линейно меняется. 0

@Catstail Модератор 35522 / 19997 / 4186 Регистрация: 12.02.2012 Сообщений: 33,178 Записей в блоге: 13
	19.09.2012, 18:43 [ТС]	20
	Сообщение от KuKu Найти веревку, которой нет - "Вот вы, Василий Иванович, чистите лошадь... А где находится эта лошадь? - Ты что, Петька, совсем @#$%^ - вот она!" В.Пелевин "Чапаев и Пустота" 0