Результуюча сила є сумою всіх сил , які діють на тому ж самому тілі. Коли тіло або предмет піддаються дії кількох сил одночасно, виникає ефект. Діючі сили можуть бути замінені однією силою, яка виробляє той же ефект. Це тільки сила результуючої сила також відомий як результуюча сила і представлено символом F R .
Ефект, отриманий F R, буде залежати від його розміру, напрямку та напрямку. Фізичні величини, які мають напрям і сенс - векторні величини.
Результати сил. Автор Ilevanat (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rezultanta.JPG) від Wikimedia Commons
Оскільки сили, що діють на тіло, є векторними величинами, то результуюча сила F R є векторною сумою всіх сил і може бути зображена графічно стрілкою, яка вказує їх напрямок і напрямок.
За допомогою результуючої сили проблема тіла, ураженого кількома силами, спрощується шляхом зменшення його до єдиної діючої сили.
Формула
Математичне зображення результуючої сили - це векторне підсумовування сил.
F R = ∑ F (1)
∑ F = F 1 + F 2 + F 3 +… F N (2)
F R = результуюча сила
∑ F = Сума сил
Зауважимо, що результуюча сила виразу (6) не виділяється жирним шрифтом, і це тому, що вона виражає лише числове значення. Напрямок визначається кутом θ x .
Вираз (6) справедливий для сил, що діють в одній площині. Коли сили діють у просторі, z-складова сили враховується при роботі з прямокутними компонентами.
Розв’язані вправи
Визначаються всі компоненти x і y сил, що діють на тіло. Сила F 1 має лише одну горизонтальну складову на осі x. Сила F 2 має дві складові F 2x і F 2y , отримані з синусоїдальної та косинусної функцій кута 30 °.
F 1x = F 1 = 70N
F 2x = F 2 cos 30 ° = 40 N.cos 30 ° = 34,64N
F 1y = 0
F 2y = F 2 sin 30 ° = 40 sin 30 ° = 20N
∑ F x = 70N + 34,64N = 104,64N
∑ F y = 20N + 0 = 20N
Як тільки отримані сили на осі x і y були визначені, отримується числове значення результуючої сили.
F R 2 = (∑ F x ) 2 + (∑ F y ) 2
Отримана сила - це квадратний корінь суми квадратних складових сил
F R = √ (104,64N) 2 + (20N) 2
F R = 106,53N
Кут, утворений результативною силою F R , отримується з наступного виразу:
θ x = tan -1 (∑ F y / ∑ F x )
θ x = tan -1 (20N / 104,64N) = 10,82 °
Отримана сила F R має величину 106,53N і має напрямок, визначений кутом 10,82 °, який вона робить з горизонталлю.
Список літератури
- Дола, Г, Даффі, М і Персиваль, А. Фізика. Іспанія: Хайнеман, 2003.
- Авісон, Дж. Х. Світ фізики. Індія: Томас Нельсон і сини, 1989.
- Пісенс, М. Фізичні процеси. Великобританія: Нельсон Томас, 2002.
- Ядав, С К. Інженерна механіка. Делі: Видавництво Діскавері, 2006.
- Сервей, Р.А. та Джусет, Дж. В. Фізика для вчених та інженерів. Каліфорнія, США: Брукс / Коул, 2010.