11.854 16649

A slackline nevű sportban egy teherautókon használatos rakományrögzítő, erős, műanyag szalagot ("spanifert") feszítenek ki nem túl feszesen két fix tárgy (például két vastag fatörzs) közé.

a)  Ha egy ember rajta áll a több méterre lévő fák közé kifeszített slackline szalagon, amitől az az ember alatt néhány deciméternyit besüllyed, olyankor kb. mekkora feszítőerő ébred a szalagban, az ember súlyához képest?

Az ember súlyának sokszorosa.

Vizsgáljuk meg a kötél középső kis szakaszát! Erre a pontra  három erő hat:

  • az ember súlya (amivel az ember nyomja a kötelet; ez az emberre ható $mg$ nehézségi erő nagyságú és lefelé irányuló)
  • a kötél bal oldalában ébredő, ferdén balre felfelé irányuló $K$ kötélerő
  • a kötél jobb oldalában ébredő, ferdén jobbra felfelé irányuló $K$ kötélerő

Mivel egyensúly van, ezért az erők eredőjének nullát kell adnia, azaz ki kell oltsák egymást. Ez úgy lehetséges, hogy a függőlegesen lefelé mutató $mg$ erőt a $K$ kötélerők $K_{\mathrm{y}}$ függőleges komponensei kiegyenlítik. Tehát a kötéleről függőleges komponensei

$$K_{\mathrm{y}}=\frac{mg}{2}$$

nagyságúak kell legyenek. Mivel a kötél majdnem vízszintes, így ekkora függőleges kötélerő-komponenshez jó nagy vízszintes kötélerő-komponens kell tartozzon, hogy a két komponens vektori összege kiadja a kötél irányát. Így a kötélben összességében az ember súlyának sokszorosa $K$ kötélerő ébred: