معادلة الشد على الوايرات، الشد هو قوة السحب المنقولة محوريًا عن طريق خيط أو كبل أو سلسلة أو شيء مشابه أحادي البعد مستمر، أو عن طريق كل طرف من نهايات قضيب أو جسم ثلاثي الأبعاد مشابه؛ يمكن أيضًا وصف الوايرعلىأنه زوج من القوى العملية والتفاعلية التي تعمل في كل طرف من العناصر المذكورة. 

ما هي قوة شد الوايرات؟

في اللاتينية كلمة “الشد علي الوايرات” تعني “تمدد”، يشار إلى القوة  التي يتم تطبيقها على طول منطقة مرنة مثل حبل أو كابل أو سلسلة باسم قوة صيغة الوتر في الفيزياء، نحن نعلم أن الدفع أو السحب تدل عليه قوة الوتر في الفيزياء، نتعامل مع عدة أنواع من القوى مثل الوزن، القوة العادية، الدفع، الاصطدام، إلخ.

 يمكن أن تكون القوة أو القوة القائمة على كيفية عملها ونقلها هي القدرة على الاتصال أو عدم الاتصال، اي قوة الشد الوايرات هي قوة التلامس التي يتم حملها بطول متوسط ​​مرن.

غالبًا ما يشار إليها باسم قوة “زوج الفعل والتفاعل”، تنطبق الشد على الوايرات على كل مكون من مكونات الكائن التكيفي، إذا أخذنا في الاعتبار أي ربط عرضي، فسيستخدم جزء السلسلة الموجود على جانب واحد من المقطع العرضي قوة العمل على جزء من السلسلة على الجانب الآخر في المقطع العرضي.

 وبالمثل يستخدم الجزء الثاني من الكبل طاقة رد الفعل للجزء الأولن لذلك في أي مقطع عرضي، يمكننا أن نرى قوى الشد علي الوايرات تعمل على كلا الجانبين.  في النهايات سيضغط الحبل على الجسم المتصل به (قوة الجاذبية)، وسيستخدم الجسم قوة رد فعل الحبل تجاهه، اتجاه هذه القوة يتوافق مع طول الحبل.

معادلة الشد على الوايرات

الشد قوة تعمل بأطوال متوسطة، خاصة تلك المرنة، مثل الحبل.

تظل قوة الشد على الوايرات قوة جاذبية.

على المستوى الذري، عندما تنفصل الذرات أو الجزيئات عن بعضها البعض وتكتسب طاقة كامنة مع استمرار وجود قوة الاستعادة، فإن قوة الاستعادة قد تخلق الشد على الوايرات، يمكن لكل طرف من أطراف الخيط أو القضيب تحت هذا الشد على الوايرات أن يسحب الشيء الذي تم توصيله به، من أجل إعادة الخيط/ القضيب إلى طوله المريح.

مثال:

يدعم الخيط الخفيف وغير القابل للتمدد جسم كتلته 15 كجم يتدلى من نهايته السفلية. إذا كان الطرف العلوي من الخيط مثبتًا بإحكام بخطاف بالسقف، فما هو مقدار الشد في الخيط؟

الحل:

نظرًا لأن الجسم لا يتحرك ويتم تعليقه فقط، فإن التوتر في الخيط سيكون متساويًا مع وزن الجسم. م = 15 كجم

T = W = mg = 15 × 9.8 = 147 N

مثال اخر

قرد كتلته 10 كجم يصعد خيطًا رأسيًا خفيفًا معلقًا بخطاف بعجلة 2 م / ث 2. أوجد الشد في الخيط (خذ g = 10 m / s2)

الحل:

م = 10 كجم ، ج = 10 م / ث 2 ، أ = 2 م / ث 2

عندما يتحرك القرد للأعلى مع تسارع، فإن الشد على الوايرات في الخيط سيكون مساويًا للوزن الظاهر للقرد.

على سبيل المثال، T = m (g + a) = 10 (10 + 2) = 120 N

شاهد أيضاً/ شرائط تحميل الرافعات مزدوج| Double Crane Loading Strips