Interessante Antwort als Spannungsbereich im Flaschenzug-Block-Ebene-System

Ich möchte ein intuitives Verständnis dafür, warum es in der folgenden Frage einen Spannungsbereich geben wird. (Beim Lösen erhalten wir, dass das System in Ruhe ist ( A = 0 ) und da es aus dem Ruhezustand beginnt, sind die Blöcke stationär). Nun scheint dies experimentell machbar zu sein, um eine einzigartige absolute Spannung zu haben, und ich frage mich, warum dies nicht der Fall ist (ich dachte anfangs, dass sich die Reibung ändern könnte, aber da die Blöcke stationär sind, ist dies nicht der Fall).

Ein System aus zwei Blöcken und einer Lichterkette wird auf zwei geneigten Flächen (rau) gehalten, wie in der Abbildung unten gezeigt. Alle erforderlichen Daten sind im Diagramm aufgeführt. Riemenscheibe ist leicht und reibungsfrei. (Nehmen G = 10 M / S 2 , Sünde 37 = 3 / 5 ) Wenn das System aus der Ruhe entlassen wird, wie groß ist dann der Bereich der Spannung in der Saite?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Hinweis: Bitte gehen Sie davon aus, dass der Keil in Ruhe ist, auch wenn dies nicht erwähnt wird.

Antworten (3)

Ich dachte zunächst, dass sich die Reibung ändern könnte, aber da die Blöcke stationär sind, ist dies nicht der Fall

Es ist nicht so, dass sich die Reibung im Laufe der Zeit ändert, sondern dass der spezifische Wert für die Reibung (im statischen Fall) unbekannt ist, also ist auch der spezifische Wert für die Spannung unbekannt. Sie kennen den maximal möglichen Wert für die Haftreibung an den Blöcken, aber nicht den spezifischen Wert.

Kommen wir zu einem extremeren Fall. Stellen Sie sich vor, der Reibungskoeffizient ist so hoch, dass die Blöcke ohne Seil auf der Rampe stehen bleiben können. Wie groß ist die Spannung am Seil, wenn Sie sie absetzen? Die Antwort ist, dass es darauf ankommt. Sie könnten sie mit 0 Spannung ablegen und sie würden an Ort und Stelle bleiben. Sie könnten sie mit sehr hoher Spannung ablegen und sie würden an Ort und Stelle bleiben.

Für das gegebene Problem schränkt der niedrige Reibungskoeffizient die möglichen Werte für die Spannung ein, gibt aber keinen eindeutigen Wert an.

Ein einfacheres Beispiel mag veranschaulichen, warum eine Reihe von Spannungen möglich sind, wenn es um Reibung geht.

Eine horizontale Schnur wird an einem Masseblock befestigt M die auf einer horizontalen Ebene ruht. Der Reibungskoeffizient zwischen dem Block und der Ebene ist μ . Wenn der Block in Ruhe ist, kann die Spannung in der Saite jeden beliebigen Wert dazwischen annehmen 0 Und μ M G .

@shriram Es war keine dumme Frage und es kann anderen helfen, also würde ich empfehlen, es nicht zu löschen.

Mir scheint, dass die Haftreibungskräfte nicht ausreichen, um die Blöcke an Ort und Stelle zu halten. Die 10 kg rutschen nach unten und ziehen die 5 kg nach oben. Wenn sich die Saite etwas dehnt, kann es kurzzeitig zu einer maximalen Spannung kommen, bevor die 5 kg anspringen.

Die Nettokraft parallel zur Ebene aufgrund von Schwerkraft und Normalkräften ist kleiner als die maximal mögliche Haftreibung. Es ist möglich, in Ruhe zu bleiben.
Bill N.: Sie haben recht. Möglicherweise hängt die Reichweite davon ab, welche Reibungskraft maximal ist.