¿La tensión en la cuerda afecta su equilibrio?

En mi libro de texto (Física universitaria de Sears y Zemansky), está escrito que la suma vectorial de las fuerzas en la cuerda es cero, sin embargo, la tensión es de 50 N. Entonces, ¿la tensión es diferente de la fuerza? Y si no, ¿por qué la fuerza es cero mientras que la tensión no lo es?

Se dice que un cuerpo al que se le aplican fuerzas de tracción en sus extremos, como la cuerda de la figura 4.27, está en tensión. La tensión en cualquier punto es la magnitud de la fuerza que actúa en ese punto (vea la figura 4.2c). En la figura 4.27b, la tensión en el extremo derecho de la cuerda es la magnitud de F METRO   o norte   R (o de F R   o norte   B ). Si la cuerda está en equilibrio y no actúan fuerzas excepto en sus extremos, la tensión es la misma en ambos extremos y en toda la cuerda. Así, si las magnitudes de F B   o norte   R y F METRO   o norte   R son 50   norte cada uno, la tensión en la cuerda es 50   norte ( no 100   norte ). El vector de fuerza total F B   o norte   R + F METRO   o norte   R actuando sobre la cuerda en este caso es cero!figura 4.27

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Respuestas (4)

Suponiendo que el bloque no está acelerando, la suma de las fuerzas externas sobre la cuerda es cero. Pero la tensión es una fuerza interna . Sabes que existe porque si cortas la cuerda el Mason saldrá volando. Para determinar la cantidad de fuerza de tensión, puede cortar la cuerda quitando un extremo, digamos el extremo del bloque, y reemplazarlo con la fuerza necesaria para mantener el equilibrio (diagrama de cuerpo libre). Esa fuerza tiene que ser igual y opuesta a la fuerza ejercida por el Mason en el extremo derecho. Esa es la tensión en la cuerda.

Cada elemento de la cuerda está sujeto a dos fuerzas de igual magnitud y dirección opuesta, de modo que la fuerza neta sobre cada elemento de la cuerda es cero.
Una de las fuerzas en el lado izquierdo del elemento se debe a la parte izquierda de la cuerda adyacente al elemento tirando hacia la izquierda y la otra fuerza en el lado derecho del elemento se debe a la parte derecha de la cuerda adyacente a el elemento tirando hacia la derecha.

En el extremo de la cuerda, la cuerda ejerce una fuerza sobre el punto de anclaje que mantiene la cuerda en posición y el punto de anclaje ejerce una fuerza de igual magnitud y dirección opuesta sobre la cuerda.

Todas las fuerzas en la cuerda se llaman tensión.

En general, si la cuerda no acelera (o no tiene masa), la fuerza neta sobre la cuerda es cero.

Puede pensar que una cuerda transfiere una fuerza de una posición a otra y también cambia la dirección de una fuerza si hay una curva en la cuerda, por ejemplo, debido a una polea.

Si tiras de los extremos de una cuerda con fuerzas iguales y opuestas ( F en el extremo derecho y – F en el extremo izquierdo), la fuerza resultante sobre la cuerda es cero.

Pero la cuerda estará en un estado diferente del estado en el que estaría si no se ejercieran fuerzas sobre ella. Decimos que la cuerda está bajo tensión .

La tensión es cuantificable. Considere cualquier sección transversal del cable a cualquier distancia a lo largo de él. La sección R de la cuerda a la derecha de la sección transversal tirará de la sección L de la cuerda a la izquierda de la sección transversal con una fuerza F y la sección L de la cuerda tirará de la sección, R, de cuerda con una fuerza –F . Decimos que la tensión en la cuerda es de tamaño F. Tanto L como R estarán individualmente en equilibrio, suponiendo que la cuerda no esté acelerando; de hecho, así es como podríamos deducir las "fuerzas internas" que acabo de describir.

Entonces, la tensión no es estrictamente una fuerza, pero una cuerda bajo tensión F requerirá fuerzas ± F en cada extremo para mantenerla en equilibrio, y según la tercera ley de Newton, ejercerá fuerzas - F y + F en cualquier cosa a la que esté unida en cualquiera de los extremos. fin.

De acuerdo, yo también soy estudiante, así que vuelva a leerlo si no lo entiende de inmediato.

Tu libro de texto dice que la suma de todas las fuerzas sobre la cuerda es cero y sí, porque la cuerda está en equilibrio.

Para entender esto primero responde estas preguntas,

  • ¿Se está moviendo la cuerda? (Pista: No)
  • ¿La cuerda tira de la pared? (Sí)
  • ¿La cuerda tira del hombre? (Sí)

Espero que sepas las respuestas a estas preguntas. (Pista: Lee las leyes del movimiento)

Ahora, el hombre está aplicando una fuerza sobre la cuerda. Si no hubiera una fuerza que contrarrestara esto, ¿entonces la cuerda debería moverse a la derecha? Sí, pero no se mueve. Eso significa que hay una fuerza sobre la cuerda que actúa en la dirección opuesta. Esa es la fuerza que ejerce la pared sobre la cuerda y esa fuerza es igual a la fuerza aplicada por el hombre.

Entonces la fuerza neta sobre la pared suma cero. Creo que esta es una buena respuesta para su segunda pregunta, https://physics.stackexchange.com/a/221169/202990 .

Pero, ¿y la tensión?
No tengo información sobre eso, esta es una buena respuesta -> physics.stackexchange.com/a/420722/202990