¿Podemos definir la tensión en una cuerda como la fuerza reactiva producida en una cuerda que se tira de ambos extremos?

En mi libro de texto, se dio la definición de tensión que Tensiónes la fuerza reactiva que existe cuando la cuerda se estira en ambos extremos. Después de esto hubo un caso dado que para calcular la aceleración y la tensión que se produce en una cuerda mientras está unida con diferentes masas en ambos extremos y se pasa sobre una polea sin fricción. El primer cuerpo se cuelga y el segundo se coloca sobre una superficie horizontal sin fricción con una masa relativamente menor. En mi libro se da que hay tres fuerzas que actúan sobre el cuerpo colocado sobre una superficie lisa horizontal, a saber, el peso del cuerpo, la fuerza de reacción al peso y la tensión en la cuerda que tira del cuerpo hacia la rueda de la polea. ¿Cómo puede haber tensión en la cuerda de acuerdo con la definición dada en mi libro? Sin embargo, no hay una fuerza de actuación (fuerza de tracción) en el cuerpo que la aleje de la rueda.

Existen diferentes definiciones de tensión. El de nuestro libro está creando un problema, sin embargo, el segundo, es decir, "la tensión describe la fuerza de tracción ejercida por cada extremo de una cuerda, cable, cadena u objeto continuo unidimensional similar" está bien.

Dado que la aceleración disminuye debido a la tensión, la aceleración producida en el cuerpo debe estar dada por, a = norte mi t − F o r C mi metro => a = metro 1 gramo − T metro 1 desde W 1 > T .

Si la tensión en la cuerda es la fuerza reactiva a los pesos que separan la cuerda, entonces según Sir Isaac Newton, W 1 = W 2 = T .

He visto definiciones que varían ligeramente, pero si eso es lo que dice el texto, entonces probablemente debería estar listo para usar esa versión en clase y en las tareas...
Quiero el concepto correcto. No me importa lo que diga mi profesor y mi libro de texto.
Hay al menos dos formas de formular una definición de "tensión" que genera una física correcta. Los dos tienen "razón". Puede definir la tensión como el par de fuerzas que intentan separar la cuerda o como la reacción de las cuerdas a esas fuerzas. Debido a la tercera ley de Newton, ambos generan los mismos resultados. Lo que pasa es que si necesitas explicarte, debes usar la versión que espera tu instructor.
Aquí hay una tercera: la tensión es la fuerza que una cuerda (o cualquier otro objeto que pueda "jalar") aplica a un objeto. Ese objeto puede ser otro segmento de la misma cadena. (es decir, elija un punto en la cuerda. En ese punto, la mitad izquierda aplica tensión a la mitad derecha, y viceversa). Este no necesita el uso potencialmente confuso de dos fuerzas, y evita la introducción de reacción fuerza, que suena a algunos como razonamiento al revés. Al igual que los demás, este funciona correctamente si se aplica con cuidado. (Pero probablemente tendrá que entender la definición en su libro).

Respuestas (2)

La mejor manera de definir la tensión es como la versión unidimensional del tensor de tensión. Por lo tanto, puede definir la tensión en algún punto P en la cuerda como la fuerza con la que la parte de la cuerda en un lado de P tira del otro lado de P. La dirección de esta fuerza depende de los lados que esté considerando. , por lo que debe hacer alguna elección aquí y, en relación con esa elección, la tensión está bien definida.

Suponga que un aguijón cuelga sobre una polea, como resultado cambia la dirección de la tensión. Pero, ¿cómo explicamos que la magnitud de la tensión sea la misma en ambos lados? Si está atascado con la definición de la tensión como una fuerza de reacción a lo que sea que esté tirando de ella desde sus extremos, entonces ni siquiera podrá abordar esta pregunta. Lo más probable es que simplemente asumas que es así sin entender realmente por qué.

Con la definición adecuada, puede hacer un cálculo de equilibrio de fuerzas a lo largo de la cuerda en los puntos donde hace contacto con la polea. Si haces esto, verás que todo se reduce a que la polea ejerce una fuerza perpendicular a la cuerda, esto tiene el efecto de cambiar la dirección de la tensión, pero no su magnitud.

A medida que cae el peso que cuelga de la mesa, tiene cierta aceleración hacia abajo. La fuerza sobre el cuerpo se debe enteramente a la gravedad y es conocida. La cuerda actúa como enlace entre la masa colgante y la masa sobre la mesa. Realmente en este caso, tenemos pesos metro 1 y metro 2 ser tirado por una fuerza metro 1 gramo , lo que lleva a que la aceleración del sistema sea menor que un peso en caída libre.

También podemos usar el concepto de tensión como fuerza de reacción para atraer las fuerzas. El peso colgante metro 1 está cayendo con alguna aceleración menor que una caída libre. Sin embargo, la fuerza de gravedad sobre el peso que cae definitivamente sigue siendo metro 1 gramo . Debe haber otra fuerza actuando sobre el objeto tirando de él hacia arriba para contrarrestar la atracción de la gravedad. esta es la tension T en la cuerda. La cuerda tira del peso hacia arriba con suficiente fuerza para mitigar el tirón de la gravedad y disminuir la aceleración. Se puede pensar que esta tensión sube a través de la polea hasta el peso sobre la mesa y hace que el peso de la mesa comience a deslizarse. Entonces se puede decir que la única fuerza horizontal sobre el peso de la mesa es la T de la cuerda.

La tensión es una fuerza reactiva por su naturaleza. Es lo mismo que el suelo. Cuando pisas el suelo, el suelo 'empuja hacia atrás' con la misma fuerza. Cuando tiras de la cuerda, "tira hacia atrás" por igual.

Creo que es la primera parte la que te confunde, cuando digo que la fuerza m1g está tirando de la masa m1+m2. La razón por la que digo esto es que la cadena esencialmente solo actúa como un enlace entre los dos bloques. Si ambos bloques estuvieran en una superficie horizontal, podría reducir la cuerda entre ellos hasta que fueran el mismo bloque y el comportamiento del sistema no cambiaría. Esa es una forma igualmente válida de ver la situación como una imagen de tensión. La tensión es más útil en la vida real, aunque las cuerdas o las poleas pueden romperse.
Parece que está considerando desconectar el sistema. Cuando haces esto, la tensión está fuera de contexto, sin embargo, pregunté si la tensión es la fuerza reactiva allí. Bueno, si quieres considerar la tensión como una fuerza opuesta al movimiento, tienes que definir de dónde viene. Y, tienes que explicar cómo sube a través de la polea y tira del cuerpo a la horizontal.
"La tensión es una fuerza reactiva por su naturaleza... tira hacia atrás 'igualmente". Creo que esto es extremadamente tonto. Pregunté cómo la tensión es la fuerza reactiva y respondiste que la tensión es la fuerza reactiva.
¿Podemos definir la tensión en una cuerda como la fuerza reactiva producida en una cuerda que se tira de ambos extremos?
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