Question

电气化铁路的输电线常用图示的方式悬挂在钢缆上。钢缆的A端固定在电杆上，B端通过滑轮组连接在电杆C上。
（1）配重D是n个混凝土圆盘（图中只画出3个），每个盘的质量是m。按图示的配置，钢缆在B端所受的拉力大约是多少?
（2）如果只考虑B端的牢固性，本来可以把它直接固定在电杆C上，也可以用一个很硬的大弹簧连接B和C。实际上却用滑轮组来连接，这样做的优点是什么?

Answer 1

（1）F=3nmg，因为动滑轮右侧的一条钢缆与他左侧的三条钢缆承受相同的力，而左侧每条钢缆受的力是nmg。
（2）机车运行中，拾电器会把输电线向上托起。如果使用两端固定的钢缆，悬线会因此松弛，输电线将左右摇摆，有可能脱离拾电器造成断电事故。使用滑轮组可以保证输电线的高度变化时钢缆始终保持紧张状态。如果用弹簧代替滑轮组，情况好于两端固定的钢缆，但钢缆的紧张程度仍随弹簧的长度有较大的变化，而且不易确定钢缆的最佳长度。