מתיחות

מתיחות בחבל המקשר בין שתי מסות, מסומנת באות T.

בפיזיקה, מתיחות (מסומנת לרוב ב-$\ T$) היא כוח תגובה, הפועל על ידי מיתר מתוח (כגון חבל, או שרשרת), על העצם שמותח אותו. כיוון הכוח הוא תמיד לאורך המיתר, מן העצם למיתר.

המתיחות קיימת אף בתוך המיתר עצמו: אם המיתר היה מחולק לשניים, כל חצי היה מפעיל את אותו הכוח על החצי השני. המתיחות של המיתר קובעת תכונות של רעידת המיתר, ואורך הגל העצמי של המיתר, ומשפיעה לפיכך על התדר. לכן בכלי מיתר מוזיקליים המיתרים מתוחים במתיחויות שונות - על מנת ליצור צלילים שונים.

כוח המתיחות

עוצמת כוח המתיחות גדל, ככל שהמתיחה חזקה יותר. במתיחה חלשה, הכוח פועל על פי חוק הוק בדומה לכוח הפועל על קפיץ: הוא תלוי בקבוע הקפיץ (קבוע המשתנה על פי תכונות כמו החומר, הצפיפות וצורת המיתר) ובהפרש אורך המיתר שנוצר עקב מתיחתו. כך גם בעת השימוש בחץ וקשת עוצמת כוח המתיחות שנצטברה במיתר עוברת אל החץ כאנרגיה קינטית, הגורמת לו לעוף אל עבר המטרה. ככל שהמתיחות גדולה יותר, גדל המרחק אליו יגיע החץ.

חישוב כוח המתיחות

מתיחות בחבל הנוצרת כתגובה לכוח הכבידה המופעל על הגוף המחובר אליו. משום שהגוף נמצא במצב סטטי של שיווי משקל, סכום הכוחות הפועלים עליו חייב להיות אפס.

למשל, עבור מיתר מקובע בקצה אחד ובקצה השני קיימת משקולת במסה m ניתן לחשב את המתיחות לפי החוק הראשון של ניוטון ($\sum {\vec {F}}=0$) מקבלים ש- $\sum {\vec {F}}={\vec {T}}-m{\vec {g}}=0$ כאשר T היא המתיחות ו-g היא תאוצת הכובד.

השפעת המתיחות על מהירות של גלים במיתר

מתיחות של מיתר משפיעה על מהירות גלים המתקדמים בו, ועל התדירויות העצמיות שלו. מהירות הגל נתונה על ידי $v={\sqrt {\frac {T}{\rho }}}$, כאשר $T$ היא המתיחות ו-$\rho$ היא צפיפות המיתר.

ראו גם

• מיתר
• תורת המיתרים

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא מתיחות בוויקישיתוף

הערות שוליים

ערך זה הוא קצרמר בנושא פיזיקה. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.