Une corde soulevant ou tirant une charge subit une tension, une force déterminée par la masse de la charge et d'autres facteurs. Vous le calculez en déterminant la force de gravité de la charge, plus l'effet de toutes les accélérations et autres forces agissant sur la corde. Bien que la gravité agisse toujours dans la direction «vers le bas», d'autres forces peuvent ne pas le faire; Selon la direction, vous les ajoutez ou les soustrayez de la gravité pour arriver à la tension totale sur la corde. Les physiciens utilisent une unité métrique appelée newton pour mesurer la force; la tension sur une corde suspendant un poids de 100 grammes est d'environ 1 newton.
Multipliez la masse du poids en kilogrammes par 9,8, l'accélération en mètres par seconde au carré due à la gravité. Le résultat est une force descendante en newtons, qui représente la plus grande partie de la tension sur la corde. Par exemple, si vous utilisez une corde pour suspendre un piano pesant 200 kg, multipliez 200 kg par 9,8, ce qui donne 18 600 newtons, la tension sur la corde.
Soustrayez la force du poids restant sur le sol si vous soulevez l'objet avec la corde mais il ne s'est pas encore levé du sol; la corde n'est pas sous la pleine tension nécessaire pour soulever l'objet. Par exemple, vous tirez fort sur une corde pour soulever un piano de 200 kg, mais il n'a pas bougé. Si le piano exerce encore une force de 500 newtons au sol, soustrayez-le de la force maximale, 18 600 newtons. La tension sur la corde devient 18 600 - 500 = 18 100 newtons.
Multipliez l'accélération vers le haut du poids par sa masse et ajoutez-la à la tension due à la gravité. Par exemple, vous utilisez un treuil électrique pour soulever un piano de 200 kg au cinquième étage d'un immeuble; le piano accélère vers le haut à une vitesse de 1 mètre par seconde au carré. Un mètre par seconde au carré fois 200 kg est de 200 newtons. Si le piano pendait mais ne bougeait pas, la tension serait simplement la force de la gravité, 18 600 newtons. Si le piano accélère, la masse du piano résiste au mouvement, créant une force descendante similaire à la gravité. Ajoutez 200 newtons à l'original 18 600 pour obtenir 18 800 newtons, ce qui correspond à la tension totale.
TL; DR (trop long; pas lu)
Un newton est défini comme la force nécessaire pour accélérer une masse de 1 kilogramme par 1 mètre par seconde où il n'y a pas de frottement.
Avec des circonstances différentes, le calcul de force peut devenir compliqué. Par exemple, vous pouvez boulonner les extrémités d'une corde à deux murs opposés, ce qui rend la corde horizontale. Si un funambule marche sur la corde, la tension dépend de sa masse et de la force due à la gravité, mais l'angle formé par la corde par rapport au mur affecte également la tension.
