Warum betrachten wir die Spannung in einem gespannten Kabel als null Newton oder Pound Force?

Ich habe jetzt ein paar Stunden gestöbert und kann anscheinend keinen Grund finden, warum diese Annahme für Berechnungen und dergleichen bei technischen Problemen wie Statik getroffen wird. Es ist ein wenig peinlich, dort zu sein, wo ich jetzt bin, und das nicht ganz zu verstehen, aber ich weiß, dass es auf einen Mangel an Verständnis in Physik / Mechanik hinausläuft. Also hier bin ich mit der Frage:

Warum betrachten wir die Spannung in einem gespannten Kabel als null Newton oder Pound Force? Wenn ich zum Beispiel mit einer Kraft P an einem Kabel ziehe, das an einem festen Gelenk/Punkt an einer Wand befestigt ist, und ich sage, das Kabel ist straff, kann die Spannung im Kabel als Null angenommen werden. Typischerweise sehe ich diese Art von Annahme bei Problemen vom Typ "Ermitteln des Wertebereichs".

Ich bin davon ausgegangen, dass, wenn das Kabel straff ist, es aufgrund der ausgeübten Kraft unter Spannung stehen muss, also muss die Spannung größer als Null sein, aber ich habe mich geirrt. Wäre eine Spannung von Null nicht auf ein Durchhängen des Kabels zurückzuführen?

Ich verstehe, dass dies kein Hausaufgaben-Forum ist und dies nicht als solche Frage gedacht ist, aber wenn es so aussieht, lassen Sie es mich bitte wissen und ich werde meine Magie einsetzen, um es zu ändern. Auch wenn dies schon einmal beantwortet wurde, würde ich mich sehr über den Link freuen. Vielen Dank im Voraus an diejenigen, die bereit sind, mir mit meinen mangelnden Physikkenntnissen zu helfen, und ich bin gespannt, was Sie alle zu sagen haben!

Ein Kabel kann nicht gespannt sein, wenn es keine Spannung hat (es sei denn, Sie befinden sich im Weltraum).
Die Nettokraft auf ein Kabel ist Null, wenn das Kabel nicht beschleunigt wird. Dies sagt nichts über die Spannung im Kabel aus.
@Yashas Ob es im Weltraum ist, scheint nicht relevant zu sein. Ein Kabel kann so positioniert werden, dass es auf der Erde oder im Weltraum perfekt gerade ist. Aber ein gespanntes Kabel steht per Definition immer unter Spannung ( etymonline.com/index.php?term=taut ).

Antworten (1)

Wenn ein Kabel straff ist, dann steht es unter Spannung. Sie erinnern sich vielleicht daran, dass in einer statischen Situation die Gesamtkraft auf das Kabel Null sein muss, da es sich nicht bewegt. Im einfachsten Fall, bei dem ein Kabel an beiden Enden gezogen wird, sind die Zugkräfte an den gegenüberliegenden Enden gleich groß und entgegengesetzt gerichtet. Das bedeutet, dass die Gesamtkraft auf das Kabel Null ist, nicht die Spannung.

Exzellent. In diesem Sinne habe ich jemanden überlesen, der Folgendes gepostet hat: "Die Spannung von Null ist genau im Moment des Übergangs zwischen der Saite, die straff ist, und der Saite, die locker ist; normalerweise müssen Sie bei "Partikel auf einer Saite" Probleme finden das Minimum oder Maximum eines Wertes, und normalerweise besteht der Trick darin, die Spannung gleich Null zu nehmen, da die Saite hier "kaum" gespannt ist. Ich verstehe nur nicht wirklich, warum das so ist. Vielen Dank für die Hilfe.
Betrachten Sie als konkretes Beispiel einen Ball an einer Schnur, der in einer vertikalen Schleife geschwungen wird. Wenn Sie die minimale Geschwindigkeit des Balls wissen möchten, damit die Saite straff bleibt, finden Sie den Punkt der minimalen Spannung, setzen diesen auf Null und lösen dann nach der Geschwindigkeit auf. In diesem Fall wäre dies am oberen Rand des Kreises, wo die Schwerkraft und die Saitenspannung beide in die gleiche Richtung zeigen, um den Ball in einer kreisförmigen Bewegung zu halten, wodurch weniger Spannung erforderlich ist. Wenn sich die Kugel langsamer bewegt, sorgt die Schwerkraft für zu viel Zentripetalkraft, und die Kugeln fallen in den Kreis, wodurch die Saite schlaff bleibt.
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