Результирующая сила является суммой всех сил , которые действуют на том же самом теле. Когда на тело или объект действует одновременно несколько сил, возникает эффект. Действующие силы можно заменить одной силой, которая производит такой же эффект. Это только сила результирующей сила также известен как результирующая сила и представлено символом F R .
Эффект, производимый F R, будет зависеть от его размера, направления и направления. Физические величины, имеющие направление и смысл, являются векторными величинами.
Результирующие силы. Автор Ilevanat (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rezultanta.JPG), из Wikimedia Commons
Поскольку силы, действующие на тело, являются векторными величинами, результирующая сила F R представляет собой векторную сумму всех сил и может быть представлена графически стрелкой, указывающей их направление и направление.
С помощью равнодействующей силы проблема тела, на которое действует несколько сил, упрощается, сводя ее к единственной действующей силе.
формула
Математическое представление результирующей силы - это векторное суммирование сил.
F R = ∑ F (1)
∑ F = F 1 + F 2 + F 3 +… F N (2)
F R = результирующая сила
∑ F = сумма сил
Обратите внимание, что результирующая сила выражения (6) не выделена жирным шрифтом, потому что она выражает только числовое значение. Направление определяется углом θ x .
Выражение (6) справедливо для сил, действующих в одной плоскости. Когда силы действуют в пространстве, z-составляющая силы учитывается при работе с прямоугольными составляющими.
Решенные упражнения
Определены все x- и y-составляющие сил, действующих на тело. Сила F 1 имеет только одну горизонтальную составляющую по оси x. Сила F 2 имеет две составляющие F 2x и F 2y , которые получаются из функций синуса и косинуса угла 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
После определения результирующих сил по осям x и y мы переходим к получению численного значения результирующей силы.
F R 2 знак равно (∑ F x ) 2 + (∑ F y ) 2
Результирующая сила - это квадратный корень из суммы квадратов компонентов сил.
F R = √ (104.64N) 2 + (20N) 2
F R = 106,53 Н
Угол, образованный равнодействующей силой F R , получается из следующего выражения:
θ x = загар -1 (∑ F y / ∑ F x )
θ x = тангенс -1 (20N / 104,64N) = 10,82 °
Результирующая сила F R имеет величину 106,53 Н и направление, определяемое углом 10,82 °, который она составляет по отношению к горизонту.
Ссылки
- Дола, Г., Даффи, М. и Персиваль, А. Физика. Испания: Хайнеманн, 2003.
- Ависон, Дж. Х. Мир физики. Индия: Томас Нельсон и сыновья, 1989.
- Пинсент М. Физические процессы. Соединенное Королевство: Нельсон Томас, 2002.
- Ядав С. К. Инженерная механика. Дели: Издательство Discovery, 2006.
- Серуэй, Р.А. и Джуэтт, Дж. У. Физика для ученых и инженеров. Калифорния, США: Брукс / Коул, 2010.