Comprendre les forces
* Gravité: L'ascenseur connaît une force vers le bas due à la gravité (FG) calculée comme:fg =m * g, où «m» est la masse de l'ascenseur et «g» est l'accélération due à la gravité (environ 9,8 m / s²).
* Tension dans le câble: L'ascenseur est pris en charge par un câble qui exerce une force ascendante (FT). Cette force est ce qui contredit la gravité et fournit l'accélération.
Calcul de la tension requise
1. Accélération maximale: L'accélération maximale de l'ascenseur est de 0,0500 g, ce qui signifie qu'elle est 0,0500 fois l'accélération due à la gravité.
* a =0,0500 * g =0,0500 * 9,8 m / s² =0,49 m / s²
2. Force nette: Pour obtenir cette accélération, il doit y avoir une force nette agissant sur l'ascenseur. Nous pouvons trouver cela en utilisant la deuxième loi de Newton:
* Fnet =m * a
* FNET =4200 kg * 0,49 m / s² =2058 N
3. Force de tension: La force nette est la différence entre la tension dans le câble (vers le haut) et la force de gravité (vers le bas):
* Fnet =ft - fg
* Ft =fnet + fg
* Ft =2058 n + (4200 kg * 9,8 m / s²)
* Ft =42 158 n
Considérations de conception
* résistance au câble: Le câble doit être suffisamment fort pour résister à la force de tension maximale (42 158 N).
* puissance du moteur: Le moteur qui entraîne l'ascenseur doit être suffisamment puissant pour surmonter la force gravitationnelle et fournir l'accélération nécessaire. Cela implique de considérer la vitesse de l'ascenseur et le temps nécessaire pour accélérer.
* Caractéristiques de sécurité: Les ascenseurs ont de nombreuses caractéristiques de sécurité, y compris les freins d'urgence, les gouverneurs de survitesse et les mécanismes de sécurité pour prévenir les surcharges.
Remarques importantes:
* Ce calcul suppose une accélération constante. Dans les ascenseurs réels, l'accélération est souvent variable.
* Il est crucial de consulter les ingénieurs professionnels et les fabricants d'ascenseurs pour des spécifications de conception détaillées et des normes de sécurité.
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