Warum sind die Spannungen in der Riemenscheibe unterschiedlich, wenn die Riemenscheibe eine Masse oder ein Trägheitsmoment hat?

Wenn zwei Blöcke durch eine Schnur verbunden sind, die über eine Riemenscheibe läuft, deren Trägheitsmoment gegeben ist (bedeutet, dass die Riemenscheibe nicht masselos ist), warum hat die Schnur dann nicht die gleiche Spannung? Wie wird die Reibungsrichtung während der Drehung sein, falls vorhanden? (zwischen Saite und Riemenscheibe)

Antworten (3)

Probleme, die Situationen darstellen, in denen die Spannungen an Seilen auf beiden Seiten der Rolle gleich sind, sind ideale Situationen. Dies wird so angegeben, um jegliche Komplexität zu minimieren, die entstehen kann, wenn sich die Rolle dreht. Nun, wenn die Spannungen nicht gleich wären Auf beiden Seiten würde die Riemenscheibe ein Nettodrehmoment ungleich Null und damit eine Nettowinkelbeschleunigung erfahren und sich schließlich drehen. Dies sind auch Fälle, in denen Riemenscheiben zwischen ihrer Felge und dem Seil Reibung haben ... wenn es keine Reibung an der Seilkante gäbe Schnittstelle würde sich die Riemenscheibe nicht drehen und ihre Masse würde irrelevant werden.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Da die Riemenscheibe Masse besitzt, müssen Sie ein Nettodrehmoment ungleich Null darauf anwenden, um ihre Winkelbeschleunigung zu erhöhen (vorausgesetzt, dies ist hier das Ziel). Wenn die Spannungen auf beiden Seiten des Kontaktpunkts zwischen der Saite und der Rolle gleich wären, gäbe es keine Winkelbeschleunigung.

Selbst wenn die Spannungen dort gleich sind, wäre ein Nettodrehmoment vorhanden, da die Spannungen (gleicher Größe) eine entgegengesetzte Richtung zur Mitte der Riemenscheibe haben, was zu einem Nettodrehmoment ungleich Null führen würde.
Es ist möglich, dass sie eine Nettokraft auf die Riemenscheibe ausüben und so eine lineare Beschleunigung verursachen, aber wenn die aufgebrachten Drehmomente gleich groß sind, sollte es keine Rotationsbeschleunigung geben.
Ich denke, Sie sagen das Gegenteil. Wenn die Spannungen gleich groß und in entgegengesetzter Richtung sind, ist die Nettokraft Null, aber das Nettodrehmoment hängt vom gewählten Ursprung ab, und in diesem Fall ist das Nettodrehmoment um den Ursprung, der die Mitte der Riemenscheibe ist, nicht Null, wenn die Spannungen gleich sind .
Wenn sie vollständig entgegengesetzt sind (dh einen 180-Grad-Winkel bilden), dann üben sie keine Nettokraft oder Nettodrehmoment aus. Wenn nicht, werden sie eine Nettokraft ausüben. Nehmen Sie zum Beispiel die linke Zeichnung in der derzeit akzeptierten Antwort. Obwohl die Spannungen gleich groß sind, üben sie immer noch eine nach unten gerichtete Nettokraft auf die Riemenscheibe aus.
Möglicherweise verwirren Sie sich selbst darüber, wie die Richtung des Drehmoments definiert ist. In diesem Fall sind Drehmomente entweder im oder gegen den Uhrzeigersinn. Wenn die Summe der Drehmomente im Uhrzeigersinn gleich der Summe der Drehmomente im Gegenuhrzeigersinn ist, ist das Nettodrehmoment Null.
Eigentlich dachte ich dummerweise, dass die Spannungen in die entgegengesetzte Richtung gehen würden, was offensichtlich falsch war. ABER wenn (nicht im Zusammenhang mit diesem Problem) 2 Kräfte auf einen Körper wirken, die in der Größe gleich, aber in der Richtung entgegengesetzt sind, dann wäre ihre Nettokraft Null, nicht unbedingt das Nettodrehmoment

Es kann wie folgt verstanden werden, dass die Spannungen in den Saiten an beiden Enden aufgrund der Reibung zwischen den Saiten und der Riemenscheibe unterschiedlich sind, was es der Riemenscheibe ermöglicht, sich zusammen mit der Saite zu drehen. Wenn die Spannungen gleich wären, würde außerdem kein Nettodrehmoment wirken und das System würde stationär bleiben ... (Die Spannungen in beiden Saiten wären gleich, wenn es keine Reibung gäbe und die Saite einfach ohne Drehung in der Riemenscheibe gerutscht wäre und keine hätte Relevation mit der Masse der Riemenscheibe oder ihrem Trägheitsmoment .) .

Warum sind die Spannungen in der Riemenscheibe unterschiedlich, wenn die Riemenscheibe eine Masse oder ein Trägheitsmoment hat?
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