Machine Atwood: force sur poulie

Question

Dans une machine Atwood où nous supposons que la corde est sans masse, je comprends que la tension dans la corde est constante partout. Cependant, j'ai un peu de mal à imaginer les forces sur la poulie elle-même. Je ne sais pas pourquoi la poulie se sent$2T$ force vers le bas, où $T$ est la tension dans la corde.

Answer 1

Si la poulie et la corde sont sans masse, le double de la force de tension dans le sens descendant et si la poulie n'est pas sans masse et a une certaine masse $m$ alors il subira deux forces à savoir $mg$ et $2T$ .

Dans l'image, la chaîne applique une force $T $ sur les deux blocs et en retour les deux blocs appliquent une force $T$sur les deux cordes dans le sens descendant . Puisque la corde est fixée sur la poulie, cela signifie qu'il doit y avoir une force$F$ agissant sur la corde pour équilibrer le $2T$ force sur la corde dans son ensemble et cette force est fournie par la poulie en contact avec la corde comme le montre la figure ci-dessous:

[ Ici $F_{sp}$ représente la force sur la corde par la poulie, $F_{ps}$ représente la force sur la poulie par la corde, $T_{sb} $ représentent la force de tension sur la corde par le bloc.]

Maintenant que la poulie s'applique $2T$force sur la corde en contact vers le haut, donc la corde en contact s'applique également$2T$force sur la poulie mais dans des directions opposées, c'est-à-dire vers le bas . Si la poulie est articulée, le$2T$ la force est équilibrée par la force appliquée par la charnière sur la poulie vers le haut.)

Answer 2

Le diagramme suivant explique comment la poulie se sent $2T$ force vers le bas:

Si la poulie est sans masse et sans frottement, la force normale vers le haut sur le diagramme du corps libre de la poulie doit être égale à la force totale vers le bas puisqu'elle ne se déplace pas verticalement (gardez à l'esprit qu'un cas idéalisé, la tension de la corde est la même des deux côtés de la poulie).

Answer 3

Parce que la corde tire des deux côtés de la poulie vers le bas, la force totale exercée sur la poulie est de 2T.