Výsledná sila je súčtom všetkých síl, ktoré pôsobia na rovnakom tele. Keď je telo alebo predmet podrobený pôsobeniu viacerých síl súčasne, nastane efekt. Ovládajúce sily môžu byť nahradené jednou silou, ktorá má rovnaký účinok. Táto jediná sila je výsledná sila tiež známy ako čistá sila a je reprezentovaný symbolom F R .
Účinok vyvolaný F R bude závisieť od jeho veľkosti, smeru a smeru. Fyzické veličiny, ktoré majú smer a zmysel, sú veličiny vektorov.
Výsledné sily. Autor: Ilevanat (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rezultanta.JPG), z Wikimedia Commons
Vzhľadom k tomu, sily pôsobiace na teleso sú vektorové veličiny, výsledná sila F R je vektorový súčet všetkých síl a môžu byť graficky šípkou, ktorá označuje, ich smer a smer.
Pri výslednej sile je problém telesa ovplyvneného niekoľkými silami zjednodušený jeho redukciou na jedinú pôsobiacu silu.
vzorec
Matematické znázornenie výslednej sily je vektorovým súčtom síl.
F R = Σ F (1)
∑ F = F 1 + F 2 + F 3 +… F N (2)
F R = výsledná sila
∑ F = súčet síl
Všimnite si, že výsledná sila vyjadrenia (6) nie je zvýraznená tučným písmom a je to preto, že vyjadruje iba číselnú hodnotu. Smer je určený uhlom 9 x .
Výraz (6) platí pre sily pôsobiace v tej istej rovine. Keď sily pôsobia v priestore, pri práci s pravouhlými komponentmi sa berie do úvahy z-zložka sily.
Riešené cvičenia
Stanovia sa všetky zložky síl pôsobiace na telo. Sila F 1 má iba jednu vodorovnú komponent na osi x. Sila F 2 má dve zložky F 2x a F 2Y , ktoré sú získané z sínus a kosínus funkcie uhla 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
Σ F x = 70N + 34.64N = 104.64N
Σ F y = 20N + 0 = 20N
Po určení výsledných síl na osi x a y pokračujeme v získaní číselnej hodnoty výslednej sily.
F R 2 = (Σ F x ) 2 + (Σ F y ) 2
Výsledná sila je druhá odmocnina súčtu druhých mocninových zložiek síl
F R = √ (104.64N) 2 + (20N) 2
F R = 106.53N
Uhol zovretý výslednej sily F R sa získa z nasledujúceho výrazu:
θ x = tan -1 (∑ F y / ∑ F x )
θ x = tan -1 (20N / 104.64N) = 10,82 °
Výsledná sila F R má veľkosť 106.53N a má smer určený uhlom 10,82 ° to robí s horizontálou.
Referencie
- Dola, G, Duffy, M a Percival, A. Physics. Španielsko: Heinemann, 2003.
- Avison, J. H. Svet fyziky. India: Thomas Nelson a Sons, 1989.
- Pinsent, M. Fyzikálne procesy. Spojené kráľovstvo: Nelson Thomas, 2002.
- Yadav, S. K. Engineering Mechanics. Dillí: Discovery Publishing House, 2006.
- Serway, RA a Jewett, J. W. Fyzika pre vedcov a technikov. Kalifornia, USA: Brooks / Cole, 2010.