حساب شد حبلين من الوزن والزاويتين

تحل الأداة اتزان القوى أفقياً ورأسياً، وتعرض الشدين بوحدة القوة نفسها المستخدمة للوزن، كما تقدم قيمتين للتحقق من الاتزان. ينطبق النموذج على نظام ساكن مثالي تكون فيه العقدة مهملة الكتلة، والحبلان مستقيمين، ولا تؤثر قوى إضافية في نقطة الاتصال.

حدد الحمل المعلق واتجاه الحبلين

أدخل الوزن بوصفه قوة لا كتلة. إذا كانت القيمة المتاحة كتلة بالكيلوغرام، فاضربها في تسارع الجاذبية المناسب للتطبيق للحصول على القوة بالنيوتن. ويمكن إدخال قيمة بالنيوتن أو بالرطل-قوة أو بأي وحدة قوة أخرى مباشرة، إذ تظهر نتيجتا الشد بالوحدة نفسها. قس زاوية كل حبل إلى أعلى ابتداءً من الخط الأفقي عند العقدة المحملة. يمتد الحبل الأول إلى جهة والثاني إلى الجهة المقابلة، ولذلك تدخل الزاويتان كقيمتين موجبتين بين صفر و90 درجة. يفترض النموذج عقدة ساكنة مهملة الكتلة، وحبلين مرنين بلا كتلة، ونقطتي تثبيت ثابتتين، ووزناً رأسياً خالصاً. ولا يشمل التسارع أو المرونة أو الاحتكاك أو الرياح أو الحمل اللامركزي أو الوزن الذاتي للحبال الطويلة. تحقق من الرسم قبل اعتماد النتيجة، لأن قياس الزاوية من الاتجاه الرأسي بدلاً من الأفقي يغير مركبات القوى وقد يغير الشد المحسوب كثيراً.

كيف يحدد اتزان القوى مقدار كل شد

عندما تكون العقدة ساكنة، يساوي المجموع المتجهي للقوى المؤثرة فيها صفراً. تتجه المركبتان الأفقيتان لشدي الحبلين في اتجاهين متعاكسين، لذلك يجب أن يساوي شد الحبل الأول مضروباً في جيب تمام زاويته المقدار المناظر للحبل الثاني. أما رأسياً فتجمع المركبتان المتجهتان إلى أعلى: يضرب كل شد في جيب زاويته، ويجب أن يساوي مجموعهما الوزن المتجه إلى أسفل. ينتج من حل المعادلتين أن الشد الأول يساوي الوزن مضروباً في جيب تمام الزاوية الثانية، ثم مقسوماً على جيب مجموع الزاويتين. وتحسب قيمة الشد الثاني بعلاقة متناظرة. ينبغي أن تكون قيمة التحقق الأفقي صفراً باستثناء أثر التقريب، وأن تساوي قوة الدعم الرأسية الوزن المدخل. ترفض زاويتان تساويان صفراً لأن الحبلين الأفقيين لا يولدان قوة إلى أعلى. كما أن حبلين رأسيين لا يسمحان بتحديد كيفية تقاسم الحمل من معادلات الاتزان وحدها.

فسر النتائج وأضف هامش الأمان المناسب

قد يصبح الشد أكبر بكثير من الوزن عندما يقترب الحبلان من الوضع الأفقي. ففي الزوايا الصغيرة لا تمثل المركبة الرأسية إلا جزءاً ضئيلاً من الشد الكلي، ولذلك تلزم قوة كبيرة لتوفير الرفع المطلوب. قارن نتيجة كل حبل على حدة بحد حمل التشغيل للحبل أو الكابل والمرساة والوصلة وطريقة التثبيت الخاصة به. وتحتاج التركيبات الواقعية أيضاً إلى معامل أمان وإلى مراعاة العقد والانحناءات والتآكل ودرجة الحرارة والصدأ والأحمال الصدمية واختلاف الاستطالة وحركة نقاط التثبيت واللوائح المعمول بها. تقدم هذه الأداة نتيجة ساكنة مثالية، ولا تعد اعتماداً لمنظومة رفع أو شهادة سلامة إنشائية. لا يغير خيار الدقة سوى طريقة عرض الأرقام؛ فزيادة المنازل العشرية لا تجعل القياسات غير المؤكدة أدق. عند الرفع أو تعليق أحمال فوق الأشخاص أو في أي استخدام حرج للسلامة، ينبغي أن يراجع مختص مؤهل الشكل الهندسي وحالات الحمل وتصنيفات المعدات ومعاملات الأمان المطلوبة.