Warum sind die Spannungskräfte in einem gespannten Seil / einer gespannten Schnur intuitiv gleich, aber entgegengesetzt?

Ich habe ein wenig Probleme zu verstehen, warum sich die beiden konzeptionell mit gleichen Größenordnungen gegenüberstehen. Nehmen wir an, Sie haben zwei Personen, die Tauziehen spielen, wobei Person A auf der linken Seite viel stärker ist als Person B auf der rechten Seite. Person B wird vom Seil gezogen, weil sie nicht stark genug ist. Person A zieht mit größerer Kraft, also sollte die Zugkraft, die Person B nach links zieht, nicht größer sein als die Zugkraft, die A nach rechts zieht? Oder nach dem, was ich über Atwood-Maschinen verstehe, erreichen sie eine Art "Gleichgewicht", in dem sich die beiden Kräfte gerade genug entgegensetzen, damit sie mit F / m beschleunigen: m ist die kombinierte Masse und F ist die Nettokraft.

Antworten (1)

Darauf habe ich hier ausführlich geantwortet .

Eine schnelle Antwort ist jedoch, wenn das Seil Masse hat und beschleunigt, weil A stärker als B ist, dann ja, die Spannung bei A wird größer sein. Wenn sich das Seil mit konstanter Geschwindigkeit (oder Null) bewegt, ist die Nettokraft auf das Seil Null und die Spannung an beiden Enden gleich.

Wenn das Seil jedoch masselos ist , was eine häufig gemachte Annäherung ist, sagt uns das zweite Newtonsche Gesetz, dass die Nettokraft auf das Seil unabhängig von der Beschleunigung Null ist. Bei der masselosen Seilnäherung ist die Spannung an beiden Enden gleich.

Okay, das ergibt etwas mehr Sinn. Danke schön! Aber weil F = ma, wenn Masse = 0 für das Seil, dann ist die Beschleunigung was? Nichts? Unendlichkeit? Weil ich immer wieder denke, dass das Seil eine Beschleunigung des Systems hat, weil es Teil des Systems ist.
Die Beschleunigung des Seils kann beliebig sein. Wenn es also von A und B gehalten wird, dann haben A, B und das Seil alle die gleiche Beschleunigung. Die Beschleunigung wird durch die Massen von A und B und die Differenz der Reibungskraft zwischen dem Boden und ihren jeweiligen Füßen bestimmt. Das Seil spielt keine andere Rolle, als A und B zusammenzubinden.