Qu'est-ce qu'un calculateur de tension ?
La tension est la force de traction transmise le long d'une corde, d'un câble, d'une ficelle ou d'une chaîne lorsqu'elle est tendue par des forces s'exerçant à ses extrémités opposées. Ce calculateur détermine la force de tension (en newtons) pour une masse unique suspendue à une corde ou soulevée par elle, en tenant compte d'une éventuelle accélération verticale. Il repose sur l'équation universelle de Newton \( T = m(g + a) \) : il fonctionne donc partout, sans dépendre de règles propres à un pays.
Comment l'utiliser
Saisissez trois valeurs : la masse soutenue (kg), l'accélération verticale du système (m/s², positive vers le haut et négative vers le bas) et l'accélération de la pesanteur g locale (9,81 m/s² par défaut sur Terre). Le calculateur renvoie la tension de la corde et, à titre de comparaison, le poids statique de la masse.
La formule expliquée
D'après la deuxième loi de Newton, la force nette dirigée vers le haut qui s'exerce sur une masse suspendue est égale au produit de sa masse par son accélération : \( T - mg = ma \). En réarrangeant, on obtient $$ T = m(g + a) $$ Lorsque la masse est immobile ou se déplace à vitesse constante (\( a = 0 \)), la tension est tout simplement égale au poids : \( T = mg \). Si la masse accélère vers le haut, la tension dépasse le poids ; si elle accélère vers le bas, la tension est inférieure au poids.
Exemple concret
Une caisse de 10 kg est soulevée vers le haut à 2 m/s² avec g = 9,81 m/s². $$ \text{Tension} = 10 \times (9{,}81 + 2) = 10 \times 11{,}81 = 118{,}1 \text{ N} $$ Son poids statique vaut \( 10 \times 9{,}81 = 98{,}1 \text{ N} \) : l'accélérer vers le haut ajoute donc 20 N de tension.
FAQ
Et si la masse reste simplement immobile ? Réglez l'accélération sur 0 : la tension est alors égale au poids, \( mg \).
Comment traiter un ascenseur en descente ? Utilisez une accélération négative. Par exemple, \( a = -2 \text{ m/s}^2 \) réduit la tension en dessous du poids.
Quelle valeur de g utiliser ? 9,81 m/s² est la valeur standard à la surface de la Terre. Utilisez 1,62 pour la Lune ou 3,71 pour Mars.
