Fizikában hogyan kell kötélerőt számolni?

Alsó testre 3 erő hat:

Nehézségi erő, felhajtóerő, kötélerő.

Ebből a nehézségi hat lefelé, a másik kettő fölfelé.

Ha nyugalomban van, akkor

Fg - Ff - Fk = 0

Vagyis

Fg = Ff + Fk kell teljesüljön.

A felső testre egy lefelé ható ugyancsak Fk nagyságú erő fog hatni, mert a kötél is nyugalomban van.

Ezért a felső test esetén:

A felsőre pedig

Fg' + Fk = Ff'

Meg kell szokni, hogy a legegyszerűbb elemi feladatoktól eltekintve sem a matematikában, sem a fizikában a számítás lényege nem az, hogy A-ból és B-ből kiszámoljuk C-t, majd ehhez D-t hozzávéve kiszámoljuk E-t, stb. Vagyis nem lineráisan haladunk előre, hanem vannak mennyiségi összefüggések az erők és gyorsulások között, amelyeket egyenletek formájában írunk le, és ezeket az egyenleteket oldjuk meg, hogy az ismeretlen mennyiségeket kiszámíthassuk.

A kötélerő kiszámítása tipikusan ilyen. Newton II. törvénye értelmében az adott rendszer minden mozgó egységére és annak minden szabadsági fokára (pl. irányra) felírjuk az F=m*a egyenletet, amihez először számba vesszük, hogy milyen erők hatnak a testre, majd ezt egyenlővé tesszük az adott iránybeli gyorsulás szorozva tömeggel. Az erők megállapításánál használjuk még azt is, hogy nyugalomban lévő testekre ható erők szükségképpen ki kell, hogy egyenlítsék egymást, valamint a III. törvényt az ellenerőkről.

A végén kapunk egy egyenletrendszert, amelyben a kötélerő mint az egyik ismeretlen fog szerepelni. Ezt meg kell oldani, és megvan a válasz.