Як знайти модуль рівнодіючих сил

Як знайти модуль рівнодіючих сил

При вирішенні завдань на механіку потрібно розглянути всі сили, що діють на тіло або систему тел. У цьому випадку зручніше знайти модуль рівнодіючої сил. Ця величина є числова характеристика гіпотетичної сили, що надає на об 'єкт дію, що дорівнює сукупному впливу всіх сил.

Інструкція

1. Ідеальних механічних систем, в яких присутня тільки одна сила, практично не існує. Це завжди ціла сукупність сил, наприклад, тяжкості, тертя, реакції опори, розтягнення тощо. Тому щоб визначити, яку дію в ньютонах відчуває об 'єкт, потрібно знайти модуль рівнодіючої сил.

2. Рівнодіюча всіх сил, що діють на тіло, не є фізичною силою. Це штучна величина, яка вводиться для зручності обчислень. Однак необхідно пам 'ятати, що будь-яка сила - це вектор, який крім скалярної характеристики має ще й напрямок.

3. Не завжди вірно говорити про модуль рівнодіючої, як про просте підсумовування всіх сил. Таке припущення вірне, тільки якщо вони спрямовані в одну і ту ж сторону. Тоді |R| = |f1| + |f2|, де |R| - модуль рівнодіючої, |f1| і |f2| - модулі окремих сил. Якщо f1 і f2 мають прямо протилежний напрямок, то модуль рівнодіючої дорівнює різниці між найбільшою і найменшою силою: |R| = |f2| - |f1|; |f2|>|f1|.

4. Знайти рівнодіючу сил, спрямованих за кутом один до одного, у механічній системі можна із застосуванням методів векторної алгебри. Зокрема, правило трикутника і паралелограма. У першому випадку поєднують початку перпендикулярних векторів двох сил і з 'єднують їх кінці відрізком. Напрямок цього відрізка визначає найбільша сила, а його довжина знаходиться аналогічно гіпотенузі в прямокутному трикутнику за теоремою Піфагора:|R| = √(|f1|² + |f2|²).

5. Правило паралелограма використовується в тому випадку, якщо кут між векторами сил відмінний від 90 °. Тоді в розрахунки включається його косинус, а модуль рівнодіючої сил дорівнює довжині більшої діагоналі паралелограма, який виходить шляхом приміщення початку другого вектора в кінець іншого і проведенням паралельних їм відрізків:|R| = √(|f1|² + |f2|² – 2•|f1|•|f2|•cos α).