En utilisant une poulie pour démontrer la troisième loi de newton

En physique, aucune force ne peut être exercée sans une force égale et opposée (même si une partie de cette force d`opposition vient de faire l`objet d`accélérer). Une corde et une poulie peuvent agir ensemble pour changer la direction de la force que vous appliquez, mais pas gratuitement. Pour changer la direction de votre force de -F (Autrement dit, vers le bas) à +F (Vers le haut sur la masse), le soutien de la poulie doit répondre avec une force de 2F.

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Voici comment cela fonctionne: Lorsque vous tirez une corde dans un système de poulie pour soulever un objet fixe, vous soulevez la masse si vous exercez une force suffisante pour surmonter son poids, mg,g est l`accélération due à la pesanteur à la surface de la Terre, 9,8 mètres / seconde2. Jetez un oeil à la figure, dans lequel une corde passe au-dessus d`une poulie et vers le bas à une masse m.

En utilisant une poulie pour exercer une force.
En utilisant une poulie pour exercer une force.

La corde et poulie fonctionnent ensemble non seulement pour transmettre la force que vous exercez, F, mais aussi de changer la direction de cette force, comme vous le voyez sur la figure. La force que vous exercez est exercée vers le haut vers le bas sur la masse, parce que la corde, en passant sur la poulie, change la direction de la force. Dans ce cas, si F est supérieur à mg, vous pouvez soulever la masse. Si vous appliquez aucune force sur l`objet (ce qui signifie qu`il n`y a pas de tension dans la corde), la seule force agissant sur c`est la gravité, Fla gravité, et si l`objet tombe librement et accélère à un rythme de -g (Le signe négatif indique que l`accélération est vers le bas), car

Video: cours TS 2012 / ch5: mécanique de Newton III-3 loi 3 de Newton (principe d'interaction)

Si vous appliquez une force sur la corde de grandeur F, puis il est transmis par le câble et la poulie de l`objet en tant que force dirigée vers le haut de la même grandeur. Par conséquent, la force totale de l`objet est donnée par la somme de ces deux forces,

Video: Expérience - La troisième loi de Newton

Par la deuxième loi de Newton, la somme des forces sur une masse est égale à mère. Donc, si la force que vous appliquez en tirant sur la corde est supérieur au poids de l`objet (mg), L`objet va accélérer vers le haut.

La force F, agissant seul, sans gravité, accélérerait l`objet vers le haut à un taux que vous pouvez appeler une:

Ainsi, vous pouvez voir que si F est supérieur à mg, puis une est supérieur à g et l`objet accélère vers le haut.

Mais cette utilisation de la force de changement d`une corde et d`une poulie arrive à un coût, parce que vous ne pouvez pas tricher la troisième loi de Newton. Supposons que vous soulevez la masse et il flotte dans l`air. Dans ce cas, F doit être égal mg pour maintenir le stationnaire de masse. La direction de votre force est passée de la baisse à la hausse. Comment ça se fait?

Pour comprendre cela, pensez à la force que le soutien de la poulie exerce sur le plafond. Qu`est-ce que la force? Parce que la poulie n`accélère dans toutes les directions, vous savez que

Video: La science de Kerbal Space Program - La troisième loi de Newton

sur la poulie. Cela signifie que toutes les forces sur la poulie, lorsqu`il est ajouté, vous donner zéro.

deux forces tirent vers le bas du point de vue de la poulie,: la force F vous tirez avec et la force mg que la masse exerce sur vous (parce que rien ne bouge pour le moment). C`est 2F vers le bas. Pour équilibrer toutes les forces et obtenir 0 total, le soutien de la poulie doit exercer une force de 2F vers le haut.

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