1. Teken een diagram

Teken een eenvoudig diagram van de steiger. Label het volgende:

* De steiger zelf (een horizontale lijn)

* De twee kabels die de steiger ondersteunen (verticale lijnen aan elk uiteinde)

* De raamringer (een kleine cirkel) op 1,5 meter van het ene uiteinde

2. Definieer de krachten

* Gewicht van de steiger (W_S): Dit werkt naar beneden in het midden van de steiger. W_s =m_s * g =50 kg * 9,8 m/s² =490 n

* Gewicht van de raamringer (W_W): Dit werkt naar beneden op de positie van de raamwasser. W_w =m_w * g =80 kg * 9,8 m/s² =784 n

* spanning in de linkerkabel (t_l): Dit werkt omhoog aan de linkerkant van het steiger.

* spanning in de rechter kabel (t_r): Dit werkt omhoog aan de rechterkant van het steiger.

3. Breng evenwichtsomstandigheden toe

Omdat de steiger in evenwicht is (niet bewegen), kunnen we de volgende voorwaarden toepassen:

* som van krachten in de verticale richting =0: T_l + t_r - w_s - w_w =0

* som van momenten over elk punt =0: We kiezen het linkeruiteinde van het steiger als ons draaipunt.

4. Bereken de momenten

* Moment van het gewicht van de steiger: Dit werkt in het midden van de steiger (3,5 meter vanaf het linkeruiteinde). Moment =w_s * 3,5 m =490 n * 3,5 m =1715 nm (met de klok mee)

* Moment van het gewicht van de raamwasser: Dit werkt 1,5 meter vanaf het linkeruiteinde. Moment =w_w * 1,5 m =784 n * 1,5 m =1176 nm (met de klok mee)

* moment van de spanning in de rechterkabel: Dit werkt aan de rechterkant van het steiger (7 meter van de linkerkant). Moment =t_r * 7 m (tegen de klok in)

5. Oplossen voor de spanningen

* Moment -vergelijking: T_r * 7 m =1715 nm + 1176 nm

* Los op voor t_r: T_r =(1715 nm + 1176 nm) / 7 m =413 n

* Force -vergelijking: T_l + 413 n - 490 n - 784 n =0

* Los op voor t_l: T_l =490 n + 784 n - 413 n =861 n

Daarom:

* De spanning in de linkerkabel (T_L) is 861 N.

* De spanning in de rechter kabel (T_R) is 413 N.