张力

✍ dations ◷ 2025-04-03 13:13:24 #张力
张力(tension)乃是由一拉长、伸展的弦对施力者所做的反作用力。张力与弦的长度平行,方向朝弦由于张力是力的一种,因此它的单位如同力,SI制是kg·m/s²。张力也存在于弦的内部:若考虑把弦分成两个部分,则张力便是这两个部分互相对彼此作用(拉扯对方)的力。张力的大小决定弦是否断裂,因此张力也是振动(参见vibrating string(英语:vibrating string))的性质之一,而弦乐器则是靠调整弦的张力来调整其音高,并借由震动弦发出声响。通常将弦绷紧,则张力也会增加。在拉长的长度够小时,虎克定律可以描述这个力的大小。在狭义相对论中的似弦物体(例如在一些模型中与夸克作用的弦)或现代弦论中的弦里也讨论张力。我们借由这些弦的世界面(世界面)分析这些弦,它们的能量通常与它们的长度成正比。在这些弦中的张力与它的伸长量无关。系统处于平衡状态时,所有力量的总和是零。考虑右图系统中的一个球体,该球体被一条张力为T的绳子垂直吊下。此系统处于平衡状态,因为绳子的张力(把球体拉起的力)等于球体的重力,即是把球体向下拉的力。相对于系统处于平衡状态,净力状态的系统是有一种方向的力所推动的,也就是说总力并不是零,而加速和力的方向总是相同的。举例说,考虑到上图同一个系统,但假设球体开始向下方加速。因此在此状况,这系统存在了一个净力向某一个方向加速。这只向下加速的球体亦同时表明 | m g | > | T | {displaystyle |mg|>|T|} 。在另一个情况,举例有两小球甲和乙分别有 m 1 {displaystyle m_{1}} 和 m 2 {displaystyle m_{2}} 的质量,它们分别连接在一条不可伸长的绳的头末两处,并且把绳的中端挂在一个无摩擦力的滑轮上。因此,在小球甲上有两种力施加在其身上;分别是其重量的重力把它推向下方( w 1 = m 1 g {displaystyle w_{1}=m_{1}g} )及由绳而来的张力 T {displaystyle T} 将他推回上方。如果小球甲的质量比小球乙高, m 1 > m 2 {displaystyle m_{1}>m_{2}} .,就会有一净力 F 1 {displaystyle F_{1}} 施加在小球甲身上,其净力可写成 w 1 − T {displaystyle w_{1}-T} ,因此 m 1 a = m 1 g − T {displaystyle m_{1}a=m_{1}g-T} 。在狭义相对论中的似弦物体(例如在一些模型中与夸克作用的弦)或现代弦论中的弦里也讨论张力。我们借由这些弦的世界面(世界面)分析这些弦,它们的能量通常与它们的长度成正比。在这些弦中的张力与它的伸长量无关。

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