1. Dessinez un diagramme
Dessinez un schéma simple de l'échafaud. Étiquetez ce qui suit:
* L'échafaud lui-même (une ligne horizontale)
* Les deux câbles prenant en charge l'échafaud (lignes verticales à chaque extrémité)
* La rondelle de fenêtre (un petit cercle) situé à 1,5 mètre à partir d'une extrémité
2. Définissez les forces
* poids de l'échafaud (w_s): Cela agit vers le bas au centre de l'échafaud. W_s =m_s * g =50 kg * 9,8 m / s² =490 n
* Poids de la rondelle de fenêtre (W_W): Cela agit vers le bas à la position de Window Washer. W_w =m_w * g =80 kg * 9,8 m / s² =784 n
* Tension dans le câble gauche (T_L): Cela agit vers le haut à l'extrémité gauche de l'échafaud.
* Tension dans le câble droit (T_R): Cela agit vers le haut à l'extrémité droite de l'échafaudage.
3. Appliquer des conditions d'équilibre
Étant donné que l'échafaudage est en équilibre (non en mouvement), nous pouvons appliquer les conditions suivantes:
* somme des forces dans la direction verticale =0: T_l + t_r - w_s - w_w =0
* somme de moments sur n'importe quel point =0: Nous choisirons l'extrémité gauche de l'échafaud comme notre point de pivot.
4. Calculez les moments
* Moment du poids de l'échafaud: Cela agit au centre de l'échafaud (3,5 mètres de la fin gauche). Moment =w_s * 3,5 m =490 n * 3,5 m =1715 nm (dans le sens des aiguilles d'une montre)
* Moment du poids de la rondelle de la fenêtre: Cela agit à 1,5 mètre de l'extrémité gauche. Moment =w_w * 1,5 m =784 n * 1,5 m =1176 nm (dans le sens des aiguilles d'une montre)
* Moment de la tension dans le câble droit: Cela agit à l'extrémité droite de l'échafaudage (7 mètres de l'extrémité gauche). Moment =t_r * 7 m (dans le sens antihoraire)
5. Résoudre pour les tensions
* Équation du moment: T_r * 7 m =1715 nm + 1176 nm
* Résoudre pour T_R: T_r =(1715 nm + 1176 nm) / 7 m =413 n
* Force Equation: T_l + 413 n - 490 n - 784 n =0
* Résoudre pour T_L: T_l =490 n + 784 n - 413 n =861 n
Par conséquent:
* La tension dans le câble gauche (T_L) est de 861 N.
* La tension dans le câble droit (T_R) est de 413 N.
