L'equazione per la tensione in una corda è il peso più il prodotto della massa e dell'accelerazione.
Che cos'è la tensione?
Ogni oggetto fisico che è in contatto con un altro esercita delle forze. A seconda degli oggetti che stanno entrando in contatto, la forza di contatto ha un nome diverso. Per la corda, come per il cavo e la catena, la forza è chiamata tensione. Qualsiasi oggetto che la corda è usata per tirare, appendere, dondolare o sostenere è soggetto a tensione. Poiché le corde non vengono solitamente utilizzate per spingere un oggetto, la tensione a questo riguardo è una forza trainante. Questa forza di trazione può essere esercitata su una certa distanza, che equivale alla lunghezza della corda.
Se si attacca una corda a un oggetto e lo si tira, la corda inizia ad allungarsi e alla fine diventa tesa. Questo perché è sotto tensione. Se rilasci la tensione sulla corda smettila di tirarla, si allenta. Se la tensione diventa troppo grande in modo che la corda non possa allungare ulteriormente, alla fine si romperà. In termini pratici, ciò significa che è necessario controllare il limite di tensione della corda quando si tenta di sollevare o tirare con sé un oggetto.
La formula per la tensione rimane la stessa indipendentemente dal corpo che agisce sulla corda o sul corpo su cui si agisce. Per l'equazione della tensione in una corda, il peso (W) è uguale alla massa dell'oggetto (m) moltiplicata per l'accelerazione della gravità (g). Per questo motivo, l'equazione può anche essere data come T = mg + ma. Poiché la tensione è una forza, i risultati dati attraverso la formula sono espressi in newton e annotati con il simbolo N.
Tensione su una singola lunghezza di corda
Per una singola lunghezza di corda, la sua tensione è determinata dalle forze che agiscono alle sue estremità. Qualsiasi cambiamento nella massa dell'oggetto a cui è attaccata la fune o il livello di accelerazione modifica istantaneamente la tensione nella corda. Ci sono vari fattori che influenzano la tensione.
La gravità è una fonte di accelerazione costante, anche quando la corda è ferma. Nella formula precedente di T = mg + ma, "g" è l'accelerazione relativa alla gravità dell'oggetto a cui è fissata la fune mentre "a" si riferisce a qualsiasi altro tipo di accelerazione relativa a questo oggetto. Quando un oggetto viene sospeso da una corda, il peso dell'oggetto conta come un tipo di accelerazione.
L'accelerazione di rotazione è un'altra considerazione. Quando un oggetto è appeso a una corda e viene fatto ruotare attorno a un movimento circolare, si verifica una forza centripeta. Più l'oggetto ruota velocemente, maggiore è la forza centripeta esercitata dalla corda per mantenere in movimento l'oggetto.
Inoltre, l'attrito deve essere preso in considerazione. Quando una corda viene utilizzata per trascinare un oggetto lungo un'altra superficie, ad esempio il terreno, si verifica un attrito tra la superficie e l'oggetto. Questo viene trasferito alla tensione della corda.
Tensione su più lunghezze di corda
Una corda utilizzata in un sistema di pulegge è configurata in modo da creare due lunghezze di corda con un solo pezzo. Utilizzato per sollevare carichi paralleli, entrambe le lunghezze hanno la stessa tensione. Quando i carichi non paralleli vengono sollevati tramite un sistema di pulegge, la tensione della fune viene modificata con la variazione della forza di gravità sul peso, così come la forza di trazione sulla seconda lunghezza del pezzo di corda.
