Un oggetto di massa di 16 kg è tenuto in posizione da una forza applicata F e da un sistema di pulegge come mostrato in figura. Trova la tensione T4. Suggerimento disegnare un diagramma del corpo libero per la puleggia superiore e la puleggia inferiore?
Risposta:
#vecT_4~~235" N"# verso l'alto
Spiegazione:
Diagramma
Ci vengono fornite le seguenti informazioni:
-
#|->m=16"kg"#
-
Il sistema è in equilibrio statico
Assumeremo corde senza massa e pulegge senza massa, senza attrito.
- #:. vecT_1=vecT_2=vecT_3#
Per la massa, abbiamo il seguente diagramma di forza:
E così abbiamo:
#sumF=vecT_5-vecF_G=0#
#=>vecT_5=vecF_G#
As #F_G=mg#, noi abbiamo:
#color(darkblue)(vecT_5=mg)#
#=>=(16"kg")(9.81"m"//"s"^2)#
#=>color(darkblue)(=156.96" N")#
Per la puleggia piccola, abbiamo quanto segue diagramma di forza:
E così abbiamo:
#sumF=vecT_2+vecT_3-vecT_5=0#
#=>vecT_5=vecT_2+vecT_3#
e dal momento che #vecT_2=vecT_3#:
#=>color(darkblue)(vecT_2=vecT_3=1/2vecT_5=78.48" N")#
Infine, per la puleggia grande, abbiamo quanto segue diagramma di forza:
E così abbiamo:
#sumF=vecT_4-vecT_1-vecT_2-vecT_3=0#
#=>color(darkblue)(vecT_4=vecT_1+vecT_2+vecT_3)#
#=>vecT_4=3(78.48" N")#
#=>vecT_4=235.44" N"#
#=>color(darkblue)(vecT_4~~235" N")#