Формулы нахождения силы натяжения нити и всё, что с этим связано
Силой натяжения называют ту, что действует на объект, сравнимый с проволокой, шнуром, кабелем, ниткой и так далее. Это могут быть несколько объектов сразу, в таком случае сила натяжения будет действовать на них и необязательно равномерно. Объектом натяжения называют любой предмет, подвешенный на все вышеперечисленное. Но кому это нужно знать? Несмотря на специфичность информации, она может пригодиться даже в бытовых ситуациях.
Например, при ремонте дома или квартиры. Ну и, конечно же, всем людям, чья профессия связана с расчетами:
- инженерам;
- архитекторам;
- проектировщикам и пр.
Содержание:
- Натяжения нити и подобных объектов
- 1 Этап
- 2 Этап
- 3 Этап
- 4 Этап
- 5 Этап
- Видео
Натяжения нити и подобных объектов
А зачем им это знать и какая от этого практическая польза? В случае с инженерами и конструкторами знания о мощи натяжения позволят создавать устойчивые конструкции.
Это означает, что сооружения, техника и прочие конструкции смогут дольше сохранять свою целостность и прочность. Условно, эти расчеты и знания можно разделить на 5 основных пунктов, чтобы в полной мере понять, о чем идет речь.
1 Этап
Задача: определить силу натяжения на каждом из концов нити. Эту ситуацию можно рассматривать как результат воздействия сил на каждый конец нити. Она равняется массе, помноженной на ускорение свободного падения. Предположим, что нить натянута туго. Тогда любые воздействия на объект приведет к изменению натяжения (в самой нити). Но даже при отсутствии активных действий, по умолчанию будет действовать сила притяжения. Итак, подставим формулу: Т=м*g+м*а, где g – ускорение падения (в данном случае подвешенного объекта), а – любое иное ускорение, действующее извне.
Есть множество сторонних факторов, влияющих на расчеты – вес нити, ее кривизна и так далее. Для простых расчетов это мы не будем пока что учитывать. Иными словами – пусть нить будет идеальна с математической точки зрения и «без изъянов».
Возьмем «живой» пример. На балке подвешена прочная нить с грузом в 2 кг. При этом отсутствует ветер, покачивания и прочие факторы, так или иначе влияющие на наши расчеты. Тогда мощь натяжения равна силе тяжести. В формуле это можно выразить так: Fн=Fт=м*g, в нашем случае это 9,8*2=19,6 ньютона.
2 Этап
Заключается он в вопросе об ускорении. К уже имеющейся ситуации давайте добавим условие. Суть его в том, чтобы на нить действовало еще и ускорение. Возьмем пример попроще. Представим, что нашу балку теперь поднимают вверх со скоростью 3 м/с. Тогда, к натяжению прибавится ускорение груза и формула примет следующий вид: Fн=Fт+уск*м. Ориентируясь на прошлые расчеты получаем: Fн=19,6+3*2=25,6 ньютона.
3 Этап
Тут уже посложнее, так как речь идет об угловом вращении. Следует понимать, что при вращении объекта вертикально, сила, воздействующая на нить, будет намного больше в нижней точке. Но давайте возьмем пример с несколько меньшей амплитудой качания (по типу маятника).
В этом случае для расчетов нужна формула: Fц=м* v²/r. Тут искомое значение обозначает дополнительную мощь натяжения, v – скорость вращения подвешенного груза, а r – радиус окружности, по которому вращается груз. Последнее значение фактически равняется длине нити, пускай она составляет 1,7 метра.
Итак, подставляя значения, находим центробежные данные: Fц=2*9/1,7=10,59 ньютона. А теперь, чтобы узнать полную силу натяжения нити, надо к имеющимся данным о состоянии покоя прибавить центробежную силу: 19,6+10,59=30,19 ньютона.
4 Этап
Следует учитывать меняющуюся силу натяжения по мере прохождения груза через дугу. Иными словами – независимо от постоянной величины притяжения, центробежная (результирующая) сила меняется по мере того, как качается подвешенный груз.
Чтобы лучше понять этот аспект, достаточно представить себе привязанный груз к веревке, которую можно свободно вращать вокруг балки, к которой она закреплена (как качели). Если веревку раскачать достаточно сильно, то в момент нахождения в верхнем положении сила притяжения будет действовать в «обратную» сторону относительно силы натяжения веревки.
Иными словами – груз станет «легче», из-за чего ослабнет и натяжение на веревку.
Предположим, что маятник отклоняется на угол, равный двадцати градусам от вертикали и движется со скоростью 1,7 м/с. Сила притяжения (Fп) при этих параметрах будет равна 19,6*cos(20)=19,6*0,94=18,424 Н; центробежная сила (F ц=mv²/r)=2*1,7²/1,7=3,4 Н; ну а полное натяжение (Fпн) будет равняться Fп+ Fц=3,4+18,424=21,824 Н.
5 Этап
Его суть заключается в силе трения между грузом и другим объектом, что в совокупности косвенно влияет на натяжение веревки. Иначе говоря – сила трения способствует увеличению силы натяжения. Это хорошо видно на примере перемещения объектов по шершавой и гладкой поверхностях. В первом случае трение будет большим, поэтому и сдвигать предмет становится тяжелее.
Общее натяжение в данном случае вычисляется по формуле: Fн=Fтр+Fу, где Fтр – трение, а Fу – ускорение. Fтр=мкР, где мк – трение между объектами, а Р – сила взаимодействия между ними.
Чтобы лучше понять данный аспект, рассмотрим задачу. Допустим, у нас груз 2 кг и коэффициент трения равен 0,7 с ускорением движения 4м/с постоянной скорости. Теперь задействуем все формулы и получаем:
- Сила взаимодействия – Р=2*9,8=19,6 ньютона.
- Трение – Fтр=0,7*19,6=13,72 Н.
- Ускорение – Fу=2*4=8 Н.
- Общая сила натяжения – Fн=Fтр+Fу=13,72+8=21,72 ньютона.
Теперь вы знаете больше и можете сами находить и рассчитывать нужные значения. Конечно, для более точных расчетов нужно учитывать больше факторов, но для сдачи курсовой и реферата этих данных вполне достаточно.
Видео
Это видео поможет вам лучше разобраться в данной теме и запомнить ее.
Силы в механике – таблица с формулами, определение
3.9
Средняя оценка: 3.9
Всего получено оценок: 218.
3.9
Средняя оценка: 3.
9
Всего получено оценок: 218.
Сила – это количественная мера взаимодействия тел. Рассмотрим подробнее силы, которые изучаются в механике.
Силы в механике
В Природе существует четыре фундаментальных взаимодействия:
Рис. 1. Фундаментальные взаимодействия.Эти взаимодействия порождают огромное число сил различного вида.
Рис. 2. Силы в Природе.Механика имеет дело с силами трех областей:
- силы гравитации, тяжести, веса, архимедова;
- силы упругости, натяжения, реакции опоры;
- силы трения покоя и скольжения.
Хотя, в основе этих групп сил лежит только два вида взаимодействий – гравитация и электромагнетизм, эти группы сил имеют различный механизм возникновения.
Группа гравитационных сил
Кроме того, выталкивающая сила в жидкостях, сила Архимеда – тоже имеет в своей основе гравитационную природу.Особенностями формул, описывающих эти силы, является обязательное присутствие коэффициента, характеризующего гравитацию – либо гравитационную постоянную, либо ускорение свободного падения.
Группа сил упругости
Силы упругости имеют в своей основе не гравитацию, а электромагнетизм. С одной стороны, отрицательные электроны атомов притягиваются к положительным ядрам своего и соседних атомов. А с другой стороны – положительно заряженные ядра отталкиваются от соседних ядер, и отрицательно заряженные электронные оболочки отталкиваются от соседних оболочек. В покое все эти силы уравновешивают друг друга. При деформации равновесие нарушается, и возникает результирующая равнодействующая сила, стремящаяся вернуть форму тела к первоначальной.
Природа возникновения сил упругости сложна, но тела состоят из большого числа молекул и атомов, индивидуальные различия сил отдельных атомов нивелируются, в результате формулы для их определения принимают простой вид.
Группа сил трения
Силы трения имеют комбинированную природу. В их возникновении участвуют как составляющие гравитационной, так и электромагнитной природы. С одной стороны, эти силы порождаются весом тела, имеющего гравитационную природу, с другой – приложенной внешней силе, с любой природой, а с третьей – электромагнитными силами межмолекулярного взаимодействия.
За счет очень большого числа молекул в теле, индивидуальные различия действия сил для каждой молекулы нивелируются, и общая формула, описывающая силы трения, получается простой.
Общее и различия
Все силы в механике являются мерами взаимодействия тел. Все они подчиняются одним и тем же физическим законам, кроме того, все они являются векторами, которые можно складывать по геометрическим правилам, несмотря на их различную природу.
Однако силы эти описываются разными формулами, и имеют особенности, делающие их непохожими друг на друга.
Для четкого понимания различий, удобно составить таблицу сил в механике:
Рис.
3. Таблица сил.Что мы узнали?
Механика изучает силы трех групп: силы, имеющие в основе гравитацию, силы, имеющие в основу упругость, силы трения. Эти силы имеют различную природу, однако, они подчиняются общим основным законам динамики, могут быть приложены к одной точке, и могут складываться по правилам сложения векторов.
Тест по теме
Доска почёта
Чтобы попасть сюда – пройдите тест.
Пока никого нет. Будьте первым!
Оценка доклада
3.9
Средняя оценка: 3.9
Всего получено оценок: 218.
А какая ваша оценка?
Справочник по формуле Power Fx для Power Apps — Power Platform
- Статья
- 11 минут на чтение
Формулы объединяют множество элементов.
- Функции принимают параметры, выполняют операцию и возвращают значение. Например, Sqrt(25) возвращает 5 . Функции созданы по образцу функций Microsoft Excel. Некоторые функции имеют побочные эффекты, такие как SubmitForm , которые подходят только в формуле поведения, такой как Button.OnSelect .
- Сигналы возвращают информацию об окружающей среде. Например, Местоположение возвращает текущие GPS-координаты устройства. Сигналы не имеют параметров и не имеют побочных эффектов.
- Перечисления возвращает предопределенное постоянное значение. Например, Color — это перечисление с предопределенными значениями для Color.Red , Color.Blue и т. д. Сюда включены общие перечисления; специфические для функции перечисления описываются функцией.
- Именованные операторы , такие как ThisItem и Self , обеспечивают доступ к информации из контейнера.
Прочие элементы включают:
- Операторы и идентификаторы
- Элементы управления и их свойства
- Типы данных
A
Abs – Абсолютное значение числа.
Ускорение — Считывает датчик ускорения в вашем устройстве.
Acos – Возвращает арккосинус числа в радианах.
Acot – Возвращает арккотангенс числа в радианах.
AddColumns — возвращает таблицу с добавленными столбцами.
А – Булева логика И. Возвращает true , если все аргументы равны true . Вы также можете использовать оператор && .
Приложение — Предоставляет информацию о запущенном в данный момент приложении и управляет его поведением.
Asin — Возвращает арксинус числа в радианах.
Утверждение — оценивает как истинное или ложное в тесте.
Как — Именует текущую запись в галерее, форме и функциях области записи, например ForAll , С и Сумма .
AsType — обрабатывает ссылку на запись как определенный тип таблицы.
Atan — Возвращает арктангенс числа в радианах.
Atan2 — Возвращает арктангенс на основе координаты ( x , y ) в радианах.
Среднее — вычисляет среднее значение табличного выражения или набора аргументов.
В
Задняя часть — Отображает предыдущий экран.
Пустой — возвращает пустое значение , которое можно использовать для вставки значения NULL в источник данных.
Boolean — преобразует текстовую строку, число или нетипизированное значение в логическое значение.
C
Календарь — извлекает информацию о календаре для текущей локали.
Char — переводит код символа в строку.
Выбор – Возвращает таблицу возможных значений для столбца поиска.
Очистить — Удаляет все данные из коллекции.
ClearCollect — удаляет все данные из коллекции, а затем добавляет набор записей.
ClearData — очищает коллекцию или все коллекции с хоста приложения, например локального устройства.
Часы — извлекает информацию о часах для текущей локали.
Объединение — Заменяет пустые значения , оставив не- пустые значения без изменений.
Собрать — Создает коллекцию или добавляет данные в источник данных.
Цвет — устанавливает для свойства встроенное значение цвета.
ColorFade — исчезает значение цвета.
ColorValue — переводит имя цвета CSS или шестнадцатеричный код в значение цвета.
Компас – Возвращает направление по компасу.
Конкат — объединяет строки в источнике данных.
Concatenate – объединяет строки.
Параллельный — оценивает несколько формул одновременно друг с другом.
Соединение — возвращает информацию о вашем сетевом соединении.
Count — подсчитывает записи таблицы, содержащие числа.
Cos — Возвращает косинус угла, указанного в радианах.
Cot – Возвращает котангенс угла, указанного в радианах.
CountA — подсчитывает непустые записи таблицы.
CountIf — подсчитывает записи таблицы, удовлетворяющие условию.
CountRows — подсчитывает записи таблицы.
D
DataSourceInfo — Предоставляет информацию об источнике данных.
Дата — возвращает значение даты/времени на основе значений Год , Месяц и День .
DateAdd — Добавляет дни, месяцы, кварталы или годы к значению даты/времени.
DateDiff — вычитает два значения даты и показывает результат в днях, месяцах, кварталах или годах.
DateTimeValue — Преобразует строку даты и времени в значение даты/времени.
DateValue — преобразует строку, состоящую только из даты, в значение даты/времени.
Day — извлекает дневную часть значения даты/времени.
Значения по умолчанию — возвращает значения по умолчанию для источника данных.
Градусов – Конвертирует радианы в градусы.
Отключить — Отключает сигнал, например, Местоположение для чтения GPS.
Отдельный — Суммирует записи таблицы, удаляя дубликаты.
Загрузка — Загружает файл из Интернета на локальное устройство.
DropColumns — возвращает таблицу с удаленным одним или несколькими столбцами.
E
EditForm – Сбрасывает элемент управления формы для редактирования элемента.
Включить — включает сигнал, например, Местоположение для считывания GPS.
EncodeUrl — кодирует специальные символы с использованием кодировки URL.
EndsWith — Проверяет, заканчивается ли текстовая строка другой текстовой строкой.
Ошибка — Создать пользовательскую ошибку или пройти через ошибку.
Ошибки — Предоставляет информацию об ошибках для предыдущих изменений в источнике данных.
точный — Проверяет, содержится ли текстовая строка в другой текстовой строке или таблице, в зависимости от регистра. Также используется для проверки наличия записи в таблице.
Выход — выход из запущенного в данный момент приложения и, при необходимости, выход текущего пользователя.
Exp — возвращает e в степени.
F
Фильтр — возвращает отфильтрованную таблицу на основе одного или нескольких критериев.
Найти — Проверяет, появляется ли одна строка внутри другой, и возвращает местоположение.
First — возвращает первую запись таблицы.
FirstN — возвращает первый набор записей (N записей) таблицы.
ForAll — вычисляет значения и выполняет действия для всех записей таблицы.
G
GroupBy — возвращает таблицу с сгруппированными записями.
GUID — преобразует строку GUID в значение GUID или создает новое значение GUID.
H
Хэштеги — извлекает хэштеги (#strings) из строки.
Час — возвращает часовую часть значения даты/времени.
I
If — возвращает одно значение, если условие истинно, и другое значение, если нет.
IfError — Обнаруживает ошибки и предоставляет альтернативное значение или выполняет действие.
в — Проверяет, содержится ли текстовая строка в другой текстовой строке или таблице, независимо от регистра. Также используется для проверки наличия записи в таблице.
Индекс — возвращает запись из таблицы на основе упорядоченной позиции.
Int — Округляет в меньшую сторону до ближайшего целого числа.
IsBlank — проверяет наличие пустого значения.
IsBlankOrError — Проверяет пустое значение или ошибку.
IsEmpty — Проверяет наличие пустой таблицы.
IsError — Проверяет наличие ошибки.
IsMatch — проверяет строку на соответствие шаблону. Можно использовать регулярные выражения.
IsNumeric — проверяет числовое значение.
ISOWeekNum — возвращает номер недели ISO значения даты/времени.
IsToday — Проверяет, является ли значение даты/времени сегодняшним в часовом поясе пользователя.
IsType — Проверяет, относится ли ссылка записи к определенному типу таблицы.
IsUTCToday — Проверяет, соответствует ли значение даты/времени сегодняшнему дню в формате всемирного координированного времени (UTC).
J
JSON — создает текстовую строку JSON для таблицы, записи или значения.
L
Язык — возвращает тег языка текущего пользователя.
Last — возвращает последнюю запись таблицы.
LastN — возвращает последний набор записей (N записей) таблицы.
Launch — запускает веб-страницу или приложение на основе холста.
Left — возвращает самую левую часть строки.
Len — Возвращает длину строки.
Ln — Возвращает натуральный журнал.
LoadData — загружает коллекцию с хоста приложения, например с локального устройства.
Местоположение — возвращает ваше местоположение в виде координат на карте с использованием глобальной системы позиционирования (GPS) и другой информации.
Журнал — Возвращает логарифм по любому основанию числа.
LookUp — Ищет одну запись в таблице на основе одного или нескольких критериев.
Нижний — Преобразует буквы в текстовой строке во все строчные.
M
Match — извлекает подстроку на основе шаблона. Можно использовать регулярные выражения.
MatchAll — извлекает несколько подстрок на основе шаблона. Можно использовать регулярные выражения.
Макс. — Максимальное значение табличного выражения или набора аргументов.
Mid — возвращает среднюю часть строки.
Min — Минимальное значение табличного выражения или набора аргументов.
Минуты — Извлекает минутную часть значения даты/времени.
Mod — Возвращает остаток после деления делимого на делитель.
Месяц — Извлекает месячную часть значения даты/времени.
N
Навигация – Изменяет отображаемый экран.
NewForm — сбрасывает элемент управления формы для создания элемента.
Не – Булева логика НЕ. Возвращает true , если его аргумент равен false , и возвращает false , если его аргумент равен true . Вы также можете использовать ! оператор.
Уведомить — Отображает баннерное сообщение для пользователя.
Сейчас — возвращает текущее значение даты/времени в часовом поясе пользователя.
O
Или – Булева логика ИЛИ. Возвращает true , если любой из его аргументов равен 9.0018 верно . Вы также можете использовать || оператор.
P
Параметр — параметры доступа, передаваемые приложению холста при запуске.
Parent — обеспечивает доступ к свойствам элемента управления контейнера.
ParseJSON — Преобразует документ JSON, представленный в виде текста, в значение объекта Untyped.
Исправление — изменяет или создает запись в источнике данных или объединяет записи вне источника данных.
9 оператор.Правильный — Преобразует первую букву каждого слова в строке в верхний регистр, а остальные — в нижний.
R
Радианы – Преобразует градусы в радианы.
Rand — возвращает псевдослучайное число от 0 до 1.
RandBetween — возвращает псевдослучайное число между двумя числами.
ReadNFC — считывает метку Near Field Communication (NFC).
RecordInfo — Предоставляет информацию о записи источника данных.
Обновить — Обновляет записи источника данных.
Relate — связывает записи двух таблиц через отношение «один ко многим» или «многие ко многим».
Удалить — удаляет одну или несколько определенных записей из источника данных.
RemoveIf — удаляет записи из источника данных на основе условия.
Переименовать столбцы – Переименовывает столбцы таблицы.
Заменить — Заменяет часть строки другой строкой по начальной позиции строки.
RequestHide — скрывает форму SharePoint.
Сброс — сбрасывает элемент управления вводом к его значению по умолчанию, отменяя любые пользовательские изменения.
ResetForm — Сбрасывает элемент управления формы для редактирования существующего элемента.
Восстановить — перезагружает и удаляет ошибки для записей источника данных.
RGBA — возвращает значение цвета для набора красных, зеленых, синих и альфа-компонентов.
Right — возвращает самую правую часть строки.
Округлить — округлить до ближайшего числа.
Округление в меньшую сторону — Округляет в меньшую сторону до наибольшего предыдущего числа.
RoundUp — округление до наименьшего следующего числа.
S
SaveData — сохраняет коллекцию на хосте приложения, например на локальном устройстве.
Поиск — Находит в таблице записи, содержащие строку в одном из столбцов.
Секунда — извлекает вторую часть значения даты/времени.
Select — имитирует действие выбора для элемента управления, вызывая оценку формулы OnSelect .
Self — Предоставляет доступ к свойствам текущего элемента управления.
Последовательность — Создание таблицы порядковых номеров, полезная при повторении с Для всех .
Set — устанавливает значение глобальной переменной.
SetFocus — перемещает фокус ввода на определенный элемент управления.
SetProperty — Имитирует взаимодействие с элементами управления вводом.
ShowColumns — возвращает таблицу только с выбранными столбцами.
Перемешать — Переупорядочивает записи в таблице случайным образом.
Sin — Возвращает синус угла, указанного в радианах.
Sort — возвращает отсортированную таблицу на основе формулы.
SortByColumns — возвращает отсортированную таблицу на основе одного или нескольких столбцов.
Разделить — Разбивает текстовую строку на таблицу подстрок.
Sqrt — Возвращает квадратный корень числа.
StartsWith — Проверяет, начинается ли текстовая строка с другой текстовой строки.
StdevP — возвращает стандартное отклонение своих аргументов.
Substitute — Заменяет часть строки другой строкой путем сопоставления строк.
SubmitForm — сохраняет элемент в элементе управления формы в источнике данных.
Sum — вычисляет сумму табличного выражения или набора аргументов.
Переключатель — Сопоставляется с набором значений, а затем оценивает соответствующую формулу.
T
Таблица – Создает временную таблицу.
Желто-коричневый – Возвращает тангенс угла, указанного в радианах.
Текст — Преобразует любое значение и форматирует число или значение даты/времени в строку текста.
ThisItem — возвращает запись для текущего элемента в галерее или элементе управления формы.
ThisRecord — возвращает запись для текущего элемента в функции области записи, например ForAll , With и Sum .
Время — возвращает значение даты/времени на основе Час , Минута и Секунда значения.
TimeValue — преобразует строку, содержащую только время, в значение даты/времени.
TimeZoneOffset — возвращает разницу между временем в формате UTC и местным временем пользователя в минутах.
Сегодня — возвращает текущее значение только для даты.
Трассировка — укажите дополнительную информацию в результатах теста.
Обрезать — Удаляет лишние пробелы с концов и внутри строки текста.
TrimEnds — Удаляет лишние пробелы только с концов текстовой строки.
Trunc — усекает число только до целой части, удаляя любую десятичную часть.
U
Разгруппировать — Удаляет группировку.
Unrelate — Отменяет связь записей двух таблиц из связи «один ко многим» или «многие ко многим».
Обновление — заменяет запись в источнике данных.
Контекст обновления — устанавливает значение одной или нескольких контекстных переменных текущего экрана.
UpdateIf — изменяет набор записей в источнике данных на основе условия.
Верхний — Преобразует буквы в текстовой строке во все прописные.
Пользователь — возвращает информацию о текущем пользователе.
UTCNow — возвращает текущее значение даты/времени в формате всемирного координированного времени (UTC).
UTCToday — возвращает текущее значение только для даты в формате всемирного координированного времени (UTC).
V
Подтвердить — Проверяет, является ли значение отдельного столбца или полной записи допустимым для источника данных.
Значение — Преобразует строку в число.
VarP – Возвращает дисперсию своих аргументов.
ViewForm — сбрасывает элемент управления формы для просмотра существующего элемента.
W
День недели — Извлекает часть дня недели значения даты/времени.
номер недели — возвращает номер недели значения даты/времени.
С — вычисляет значения и выполняет действия для одной записи, включая встроенные записи именованных значений.
Y
Год — Извлекает часть года значения даты/времени.
Уравнения формулы коэффициента мощности – RF Cafe
Уравнения формулы коэффициента мощности – RF Cafe
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||