Atstojamoji jėga yra visi suma jėgas, veikiančias toje pačioje kūno. Kai kūnas ar daiktas yra veikiami kelių jėgų vienu metu, atsiranda poveikis. Veikiančias jėgas galima pakeisti viena jėga, sukuriančia tą patį efektą. Tai vienintelė jėga yra atstojamoji jėga taip pat žinomas kaip grynosios jėgos ir atstovauja simboliu F R .
F R sukuriamas poveikis priklausys nuo jo dydžio, krypties ir krypties. Fiziniai dydžiai, turintys kryptį ir prasmę, yra vektoriniai dydžiai.
Rezultuojančios jėgos. Autorius: „Ilevanat“ (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rezultanta.JPG), iš „Wikimedia Commons“
Kadangi kūną veikiančios jėgos yra vektorinės reikšmės, gaunama jėga F R yra vektorinė visų jėgų suma ir gali būti pavaizduota grafiškai rodykle, nurodančia jų kryptį ir kryptį.
Dėl atsirandančios jėgos kūno, kurį veikia kelios jėgos, problema yra supaprastinta, sumažinant ją iki vienos veikiančios jėgos.
Formulė
Rezultatyviosios jėgos matematinis atvaizdavimas yra vektorinis jėgų apibendrinimas.
F R = ∑ F (1)
∑ F = F 1 + F 2 + F 3 +… F N (2)
F R = atsirandanti jėga
∑ F = pajėgų suma
Atkreipkite dėmesį, kad išvestinė išraiškos jėga (6) nėra paryškinta pusjuodžiu šriftu ir yra todėl, kad išreiškia tik skaitinę vertę. Kryptis nustatoma pagal kampą θ x .
Išraiška (6) galioja jėgoms, veikiančioms toje pačioje plokštumoje. Kai jėgos veikia erdvėje, dirbant su stačiakampiais komponentais, atsižvelgiama į jėgos z komponentą.
Išspręsta mankšta
Nustatomi visi kūną veikiančių jėgų x ir y komponentai. Jėga F 1 turi tik vieną horizontalų komponentą x ašyje. Jėga F 2 turi du komponentus F 2x ir F 2y , kurie gaunami iš 30 ° kampo sinuso ir kosinuso funkcijų.
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
Kai bus nustatytos x ir y ašyje atsirandančios jėgos, gausime gautos jėgos skaitinę vertę.
F R 2 = (∑ F x ) 2 + (∑ F y ) 2
Gauta jėga yra jėgų kvadratinių komponentų sumos kvadratinė šaknis
F R = √ (104,64N) 2 + (20N) 2
F R = 106,53N
Iš susidariusios jėgos F R suformuotas kampas apskaičiuojamas pagal šią išraišką:
θ x = įdegis -1 (∑ F y / ∑ F x )
θ x = įdegis -1 (20N / 104,64N) = 10,82 °
Gautos jėgos F R dydis yra 106,53N, jos kryptis nustatoma pagal 10,82 ° kampą, kurį ji daro su horizontalia.
Nuorodos
- Dola, G, Duffy, M ir Percival, A. Fizika. Ispanija: Heinemann, 2003 m.
- Avison, J H. Fizikos pasaulis. Indija: Thomas Nelsonas ir sūnūs, 1989 m.
- Pinsentas, M. Fiziniai procesai. Jungtinė Karalystė: Nelsonas Thomas, 2002 m.
- Yadav, S K. Inžinerinė mechanika. Delis: „Discovery“ leidykla, 2006 m.
- „Serway“, RA ir Jewett, J. W. Fizika mokslininkams ir inžinieriams. Kalifornija, JAV: Brooks / Cole, 2010 m.