Tensione di due funi da peso e angoli

Inserisca la forza diretta verso il basso e l’angolo di ogni fune sopra l’orizzontale. Lo strumento risolve l’equilibrio orizzontale e verticale, restituisce entrambe le tensioni nella stessa unità del peso e mostra due controlli di bilanciamento. Il modello rappresenta un sistema statico ideale con nodo privo di massa, funi rettilinee e nessun’altra forza applicata.

Definisca il carico sospeso e la direzione delle funi

Inserisca il peso come forza, non come massa. Se dispone della massa in chilogrammi, la moltiplichi per l’accelerazione di gravità adatta al caso per ottenere i newton. Può anche utilizzare direttamente newton, libbre-forza o un’altra unità di forza: le tensioni saranno espresse nella stessa unità. Misuri ogni angolo verso l’alto rispetto all’orizzontale nel nodo caricato. La fune 1 procede da un lato e la fune 2 dal lato opposto, quindi entrambi gli angoli sono valori positivi compresi fra zero e novanta gradi. Il modello presume un nodo fermo, funi flessibili senza massa, ancoraggi fissi e un peso esclusivamente verticale. Non considera accelerazione, elasticità, attrito, vento, carichi eccentrici o peso proprio delle funi. Controlli attentamente il disegno: un angolo misurato dalla verticale genera componenti diverse e può modificare sensibilmente le tensioni calcolate.

Come l’equilibrio delle forze determina le tensioni

In condizioni statiche, la somma vettoriale delle forze nel nodo è nulla. Le componenti orizzontali delle due tensioni hanno versi opposti: la tensione della prima fune moltiplicata per il coseno del suo angolo deve uguagliare l’espressione corrispondente della seconda. In verticale, le componenti verso l’alto si sommano; ogni tensione viene moltiplicata per il seno del proprio angolo e il totale deve uguagliare il peso. Risolvendo le due equazioni, la tensione 1 è il peso per il coseno dell’angolo 2, diviso per il seno della somma degli angoli. La formula della tensione 2 è simmetrica. Il bilancio orizzontale restituito deve risultare zero salvo arrotondamenti, mentre il sostegno verticale deve coincidere con il peso. Due angoli nulli vengono rifiutati perché funi orizzontali non forniscono sostegno verticale. Anche due funi verticali non consentono di stabilire con il solo equilibrio come si ripartisca il carico.

Interpreti i valori e applichi un margine di sicurezza

La tensione può superare di molto il peso quando le funi sono poco inclinate. Avvicinandosi all’orizzontale, la componente verticale diventa una piccola frazione della tensione totale e serve quindi una forza elevata per sostenere il carico. Confronti separatamente ogni risultato con il carico di lavoro ammesso per la relativa fune, il cavo, l’ancoraggio, il connettore e il tipo di fissaggio. Un impianto reale richiede inoltre un fattore di progetto e correzioni per nodi, curvature, usura, temperatura, corrosione, urti, allungamenti differenti, movimento degli ancoraggi e norme applicabili. Questo calcolo fornisce un risultato statico ideale e non certifica un sistema di sollevamento o una struttura. La precisione modifica soltanto la presentazione; più decimali non rendono più accurate misure incerte. Per sollevamenti, carichi sopra persone o applicazioni critiche, faccia verificare geometria, casi di carico, componenti e coefficienti di sicurezza da un professionista qualificato.