Rezultanta sil je vsota vseh sil, ki delujejo na istem telesu. Ko je telo ali predmet podvržen delovanju več sil hkrati, pride do učinka. Delujoče sile lahko nadomestimo z eno samo silo, ki povzroči enak učinek. To edina sila, je rezultanta sile znan tudi kot neto sile in predstavlja simbol F R .
Učinek, ki ga ustvari F R, bo odvisen od njegove velikosti, smeri in smeri. Fizične količine, ki imajo smer in smisel, so vektorske količine.
Rezultat sil. Avtor Ilevanat (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rezultanta.JPG), iz Wikimedia Commons
Ker so sile, ki delujejo na telo, vektorske veličine, je dobljena sila F R vektorska vsota vseh sil in jo je mogoče grafično predstaviti s puščico, ki kaže njihovo smer in smer.
Z nastalo silo se težava telesa, ki ga prizadene več sil, poenostavi tako, da ga zmanjša na eno samo delujočo silo.
Formula
Matematični prikaz nastale sile je vektorska vsota sil.
F R = ∑ F (1)
∑ F = F 1 + F 2 + F 3 +… F N (2)
F R = nastala sila
∑ F = vsota sil
Upoštevajte, da rezultantna sila izražanja (6) ni označena s krepko pisavo in je le zato, ker izraža le številčno vrednost. Smer je določena s kotom θ x .
Izraz (6) velja za sile, ki delujejo v isti ravnini. Kadar sile delujejo v vesolju, se z-komponenta sile upošteva pri delu s pravokotnimi komponentami.
Rešene vaje
Določene so vse x in y komponente sil, ki delujejo na telo. Sila F 1 ima samo eno vodoravno komponento na osi x. Sila F 2 ima dve komponenti F 2x in F 2y, ki sta dobljeni iz sinusne in kosinusne funkcije kota 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
Ko določimo nastale sile na osi x in y, nadaljujemo s pridobivanjem numerične vrednosti dobljene sile.
F R 2 = (∑ F x ) 2 + (∑ F y ) 2
Dobljena sila je kvadratni koren vsote sestavnih delov sil
F R = √ (104,64N) 2 + (20N) 2
F R = 106.53N
Kot, ki ga tvori nastala sila F R , dobimo iz naslednjega izraza:
θ x = tan -1 (∑ F y / ∑ F x )
θ x = tan -1 (20N / 104,64N) = 10,82 °
Nastala sila F R ima magnitudo 106,53N in smer, določeno s kotom 10,82 °, ki ga naredi z vodoravno.
Reference
- Dola, G, Duffy, M in Percival, A. Fizika. Španija: Heinemann, 2003.
- Avison, J H. Svet fizike. Indija: Thomas Nelson in sinovi, 1989.
- Pinsent, M. Fizični procesi. Združeno kraljestvo: Nelson Thomas, 2002.
- Yadav, S K. Inženirska mehanika. Delhi: Založba Discovery, 2006.
- Serway, RA in Jewett, J W. Fizika za znanstvenike in inženirje. Kalifornija, ZDA: Brooks / Cole, 2010.