Como calcular la tensión en física

Creo que está describiendo el escenario de la siguiente manera (suponiendo que la longitud de ambos cables sea la misma). Si esto es incorrecto, aclare su pregunta con un diagrama como este.

También he mostrado el diagrama de fuerza correspondiente a continuación.


Se puede ver fácilmente que, el componente vertical de las fuerzas de los dos cables contrarrestan el peso. Entonces,

[matemática] 2T cos \ theta = W [/ matemática], donde [matemática] \ theta [/ matemática] es la mitad del ángulo entre los cables (La forma en que describe, cuál es este ángulo, no está claro para mí – Si 20 es el ángulo entre los cables, entonces este ángulo es 10. Si en cambio, es el ángulo entre cada cable y la superficie, entonces el ángulo entre los cables es 140 grados (= 180-20-20), por lo tanto, [matemática] \ theta [/ math] será 70 grados)

Puedes continuar desde allí.

En mi clase de mecánica AP Física C, cuando introduje diagramas de cuerpo libre y la convención de resolver problemas de física usando Fuerza neta = masa x aceleración, les daría a los estudiantes algunas variaciones de los siguientes punteros:

  1. Si me pide ayuda, lo primero que diré es “Dibuje un diagrama de cuerpo libre y aplique la Segunda Ley de Newton”. Esto se convierte en una respuesta refleja y los estudiantes sonríen cuando aparece. Es como la broma del gran espectáculo T the IT Crowd , donde cada llamada telefónica se responde “IT, ¿has intentado apagarlo y volver a encenderlo?”
  2. Nunca me preguntes cuál es la fórmula para la tensión. Cada problema generará su propia fórmula para su propia situación basada en el diagrama de cuerpo libre que dibuje y pueda usar para resolver la tensión algebraicamente. Una vez más, lo menciono más adelante en el curso: “¿En serio me preguntaste la fórmula de la tensión?”
  3. Puedo poner los ojos en blanco y suspirar cada vez que accidentalmente dices “Fuerza natural” cuando realmente quieres decir “Fuerza normal”, pero está bien, sé que estás haciendo tu mejor esfuerzo, te amo, solo desearía poder entender por qué esto sigue sucediendo

Esto es un tira y afloja. Tienes una masa en cada extremo que ejerce fuerza sobre la cuerda en direcciones opuestas. Ambas masas están en contacto con una superficie. Independientemente de los otros factores involucrados, ganar el juego es una cuestión de resistir el movimiento a través de la superficie hacia tu oponente. Un equipo tira con una fuerza neta de 10N. Están perdiendo mucho frente al otro equipo, que tira con una fuerza neta de 20N. La tensión en la cuerda es la resistencia al movimiento 10N suministrada por el equipo perdedor, ya que la mayor fuerza suministrada por el equipo ganador acelera su masa a través de la superficie. Dado que se indican las fuerzas opuestas, la tasa específica de aceleración es irrelevante para el problema.

Para calcular la tensión en una cuerda sin poleas, todo lo que necesita saber es la masa del objeto. La tensión en la cuerda es igual a la fuerza de la masa x la gravedad.