Una corda che solleva o tira un carico subisce una tensione, una forza determinata dalla massa del carico e da altri fattori. Si calcola determinando la forza di gravità dal carico, oltre all'effetto di eventuali accelerazioni e altre forze che agiscono sulla corda. Sebbene la gravità agisca sempre nella direzione "verso il basso", altre forze potrebbero non farlo; a seconda della direzione, puoi aggiungerli o sottrarli dalla gravità per arrivare alla tensione totale sulla corda. I fisici usano un'unità metrica chiamata newton per misurare la forza; la tensione su una corda che sospende un peso di 100 grammi è circa 1 newton.
Moltiplicare la massa del peso in chilogrammi per 9,8, l'accelerazione in metri al secondo al quadrato a causa della gravità. Il risultato è una forza verso il basso nei newton, che rappresenta la maggior parte della tensione sulla corda. Ad esempio, se usi una corda per sospendere un pianoforte che pesa 200 kg, moltiplica 200 kg per 9,8, dando 18.600 newton, la tensione sulla corda.
Sottrai la forza del peso rimanente sul terreno se stai sollevando l'oggetto con la corda ma non è ancora risorto da terra; la corda non è sotto la piena tensione necessaria per sollevare l'oggetto. Ad esempio, tiri forte su una corda per sollevare un pianoforte da 200 kg, ma non si è mosso. Se il piano esercita ancora una forza di 500 newton sul terreno, sottraetelo alla forza totale, 18.600 newton. La tensione sulla corda diventa 18.600 - 500 = 18.100 newton.
Moltiplicate l'accelerazione verso l'alto del peso per la sua massa e aggiungetela alla tensione dovuta alla gravità. Ad esempio, si utilizza un verricello elettrico per sollevare un pianoforte da 200 kg fino al quinto piano di un edificio; il piano accelera verso l'alto ad una velocità di 1 metro al secondo al quadrato. Un metro al secondo quadrato per 200 kg è 200 newton. Se il pianoforte fosse sospeso ma non si muovesse, la tensione sarebbe semplicemente la forza della gravità, 18.600 newton. Se il piano accelera, la massa del pianoforte resiste a essere spostata, creando una forza verso il basso simile alla gravità. Aggiungi 200 newton all'originale 18.600 per ottenere 18.800 newton, ovvero la tensione totale.
TL; DR (Troppo lungo, non letto)
Un newton è definito come la forza necessaria per accelerare una massa di 1 chilogrammo di 1 metro al secondo in assenza di attriti.
Con diverse circostanze, il calcolo della forza può diventare complicato. Ad esempio, puoi fissare le estremità di una fune a due pareti opposte, rendendo la corda orizzontale. Se un funambolo esce sulla fune, la tensione dipende dalla sua massa e dalla forza dovuta alla gravità, ma l'inclinazione della corda rispetto al muro influisce anche sulla tensione.
