La mia comprensione di come una forza viene applicata attraverso una corda è corretta?

Question

Supponiamo che ci sia una situazione in cui una forza "F" agisca su un'estremità di una corda inestensibile che è collegata a una scatola denominata "A" appoggiata su una superficie orizzontale priva di attrito attraverso l'altra estremità.

La Forza F viene trasmessa attraverso la corda e agisce sulla scatola 'A'. Come reazione a questa scatola "A" tira la corda verso se stessa con la forza "F".

Nei FBD possiamo vedere che la corda è bilanciata dalle forze ma la scatola no, quindi la scatola inizia ad accelerare verso destra. Quando la scatola inizia ad accelerare, per un momento molto breve c'è un allentamento nella corda che rende la forza di tensione 0 per un breve momento. Quindi la forza F applicata sulla corda viene utilizzata per tendere di nuovo la corda e forzare di nuovo la tensione iniziare ad accelerare la casella A.

Questo continua a ripetersi.

Funziona così o c'è qualcosa che non va?

Answer 1

Quando la scatola inizia ad accelerare, per un brevissimo momento c'è un allentamento nella corda che rende la forza di tensione pari a 0 per un breve momento.

Sbagliato.

La tensione è zero prima che la forza venga applicata. Una volta che la forza inizia ad agire e la corda diventa tesa, il blocco e la corda ottengono la stessa accelerazione e la corda non si allenta di nuovo.

Answer 2

C'è un errore nella modellazione del sistema. In effetti, la corda non è un corpo rigido e non puoi usare le equazioni del moto del corpo rigido e aspettarti che funzionino. Si consideri, ad esempio, al posto della corda, un'asta sottile (metallica) rigida. In questo caso, puoi considerare la scatola e l'asta come un unico corpo rigido su cui l'unica forza agente in direzione x è quella che hai disegnato nella tua prima figura. Quindi tutto il corpo si muove con un'accelerazione costante nella direzione x. Mentre, come ho detto, se si vuole considerare la corda, bisogna usare apposite equazioni che tengano conto delle proprietà fisiche della corda e che portino ad un risultato realistico.