¿Cómo encuentras la tensión en el mundo real? (Dada una cuerda en un sistema de poleas)

Sin embargo, conozco muy bien la fórmula para calcular la tensión, dada una situación del mundo real en la que tiene un sistema de poleas cerrado. ¿Cómo se mide la fuerza (es decir, la tensión) necesaria para tirar de la cuerda en la polea?

He pensado en comprar una báscula de equipaje portátil y fijarla en un punto de la cuerda y tirar de la báscula en paralelo a la cuerda a una velocidad constante. Esto me dará una medida de peso, a partir de la cual podré calcular la fuerza.

Esto parece una forma horrible de medir algo. ¿Puedes describir algunas formas mejores de medir, que me ayuden a calcular la fuerza requerida para tirar de esta polea?

¿Qué pasaría si quisiera tirar de la polea a cierta velocidad? ¿Cómo hago para calcular eso?

Respuestas (1)

¿Qué tan preciso necesitas ser? El problema con estos cálculos es que las poleas sin masa y sin fricción generalmente están agotadas en Acme Mail Order.

La física de la escuela secundaria te dará la tensión en la cuerda, un conjunto diferente de ecuaciones de la escuela secundaria te dirá cuánta tensión adicional se necesita para una determinada aceleración. Una métrica aproximada es agregar un 10% para las pérdidas por fricción, pero si necesita números realmente precisos, tendrá que hacer mediciones empíricas. La cuerda de fibra natural o sintética, el patrón de tejido, el diámetro de la polea y si han sido engrasadas recientemente afectarán el resultado.

La precisión de la báscula de equipaje será lo suficientemente baja como para volver a la pauta del 10 %. Los medidores de tensión adecuados están fácilmente disponibles en el rango de precisión de gramos, y no se romperán tan fácilmente. Recuerde colocar un puente en el indicador si le importa lo que hay en el otro extremo.

No necesito ser demasiado preciso ya que estaré sobredimensionando un dispositivo que tirará de esta cuerda. ¿Existen posiblemente formas mejores y más fáciles de medir la fuerza?
Si está aplicando un factor de seguridad de 5: 1, generalmente puede ignorar la fricción y la masa de la polea y simplemente usar los factores de reducción normales (a menos que estemos hablando de varias toneladas, en cuyo caso debe consultar a un ingeniero con licencia y no a Internet)