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为什么这道题里面铁链张力不相等

壮观的铅笔
火星上的鞋垫
2023-01-04 07:20:52

为什么这道题里面铁链张力不相等?

最佳答案
干净的哈密瓜
乐观的灯泡
2026-04-23 19:40:59

注意一点,我们在计算的时候总是将物体看成整体才进行受力分析的,可是实际上铁链是很多个体组成的,所以你把他们看成一个个的物体,那么张力为什么要相同呢?就像很多人手挽手的跑步,一个人摔倒了,两边的人可能不会感觉到一样,被中间的各个力平衡了。而且每个小物体受到力的方向一般都不同,那么大小就有可能不同。

最新回答
腼腆的洋葱
细腻的奇迹
2026-04-23 19:40:59

如图所示,将链条均匀细分,取出链条微元ab研究,它所对的圆心角Δθ=2π/n 趋近0,微元受到的力有:重力Δmg=Mg/n两边链条对它的张力FT,它们大小相等,方向各沿a、b点切线,合力为F圆锥面支持力FN.因为Δθ很小,sinΔθ/2=Δθ/2,两边链条对ab的张力的合力F=2FT*Δθ/2.又因为链条微元平衡,故有F=Δmgcotα/2,于是有2FT*Δθ/2=M/n*gcotα/2 ,FT=1/2π*Mgcotα/2.

直率的刺猬
可爱的唇彩
2026-04-23 19:40:59
链条性质和绳子类似,不妨看做绳子绕过定滑轮,那么对定滑轮产生的压力即是

绳子在定滑轮处的张力,亦即链条在定滑轮处的张力T

设当链条的垂直部分长度为d时,T最大

此时链条整体受力为

F1=dmg/L (即垂直部分的重力)

链条加速度为

a=F1/m=dg/L

链条的水平部分的加速度应该由在定滑轮处链条的张力T提供

则 T=(L-d)ma/L=(L-d)dmg/L^2

当且仅当取

d=1/2L时,T最大,为

T=1/4mg

即在链条正好下落一半时链条对滑轮压力最大,为1/4mg

微笑的盼望
务实的翅膀
2026-04-23 19:40:59
我是这么考虑的,你把绳子的左半边作为一个整体来考虑,水平方向上受到两个力,一个是天花板给他的拉力的分力,另一个是右半边绳子通过最低点这个连接点给它的向右的拉力.也就是你要求得张力.

由于左边的绳子完全平衡,所以水平方向上的力也应该平衡,也就是,张力等于天花板给绳的拉力的水平分力.

故F张 = F1*cos(theta)

彩色的指甲油
尊敬的音响
2026-04-23 19:40:59
设顶角为alpha

去圆形链条中,圆心角为beta一段

他的质量为m=beta*M/2pi

圆锥对他支持力为N 方向垂直圆锥表面斜向上

在竖直面上,mg=N*sin(alpha/2)

在水平面上Ncos(alpha/2)=2*Tsin(beta/2)

在beta趋向零时sin(beta/2)=beta/2

带入化简得到tg(alpha/2)=Mg/2piT

所以alpha=2*arctg(Mg/2piT)

仅供参考,不知对否

高挑的花瓣
帅气的花瓣
2026-04-23 19:40:59
(1)把链子作为整体,竖直方向受力平衡,设每条细线的拉力为F,两条细线竖直方向分力之和就等于重力,故有:

2Fsinθ=G

可解得 F=G/(2sinθ)

(2)细线拉力在水平方向的分力就是链条最低点的张力,所以张力大小为:

Fcosθ=G/(2tanθ)

欣慰的季节
精明的板凳
2026-04-23 19:40:59
设铁链的质量为m,其中点的拉力为T,整体考虑铁链,水平方向应用牛顿第二定律,得, F1-F2=ma,铁链的加速度为 a=(F1-F2)/m。

考虑铁链的一半(随便哪一半都行,这里考虑有F1的那一半),由牛顿第二定律,得F1-T=(m/2)a=(F1-F2)/2

T=(F1+F2)/2