JĖGŲ PERKELIAMUMO PRINCIPAS (IŠSPRĘSTOS PRATYBOS) - FIZINIS - 2025

Iš praleidimo pajėgų principas rodo, kad pusiausvyros ar judėjimo situacija iš kieto kūno nekeičia, jei tam tikras, veikiantis tam tikroje taško kūno jėga yra pakeičiamas kitu. Kad tai būtų laikoma tokiu būdu, turi būti patenkintos dvi sąlygos.

Pirmoji prielaida yra ta, kad naujoji jėga yra tokio paties dydžio, o antra, ta pati kryptis taikoma net tuo atveju, jei ji yra kitame kūno taške. Dvi jėgos turi tą patį rezultatą ant tvirto kūno; todėl jos yra lygiavertės jėgos.

Taigi perdavimo principas patvirtina, kad jėga gali būti perduodama ta pačia kryptimi. Panašiai reikėtų pažymėti, kad mechaninis jėgos poveikis gali būti tiek sukimosi, tiek transliacijos. Praktinis perdavimo principo prasmės pavyzdys yra kai kūnas stumiamas arba traukiamas.

Jei jėgos, kuria kūnas traukiamas ar stumiamas, vertė yra ta pati, ir abi jėgos veikia ta pačia kryptimi, gaunamas judesys yra visiškai vienodas. Taigi, judant, rezultatas yra tas pats, nesvarbu, ar kūnas yra stumiamas, ar traukiamas.

Standūs kūnai

Standus kūnas (kuris nedeformuojasi) yra bet koks kūnas, kuris nepadaromas deformacijų, kai jam veikiama išorinė jėga.

Nelankstaus kūno idėja vis dar yra matematinė idealizacija, reikalinga tiriant judėjimą ir kūnų judėjimo priežastis.

Tikslesnis kieto kūno apibrėžimas apibūdina jį kaip materialių taškų sistemą, kurioje atstumas tarp skirtingų kūno taškų nekeičiamas veikiant jėgų sistemai.

Tiesa yra ta, kad realūs kūnai ir mašinos niekada nėra visiškai nelankstūs ir patiria deformacijas, net ir minimaliai, veikdami joms taikomas jėgas ir apkrovas.

Perdavimo principo apribojimai

Perkeliamumo principas turi tam tikrų apribojimų. Pirmasis ir akivaizdžiausias yra tas atvejis, kai taikoma jėga ar jėgos veikia deformuojamą kūną. Tokiu atveju kūno deformacija bus skirtinga, atsižvelgiant į jėgų taikymo tašką.

Kitas apribojimas yra tai, ką galima pastebėti tokiu atveju. Tarkime, dvi jėgos, veikiamos horizontaliai ant kūno galų, abi ta pačia, bet priešinga kryptimi.

Pagal perdavimo principą, dvi jėgos gali būti pakeistos dviem naujomis jėgomis, taikomomis ta pačia kryptimi, bet priešingomis pradinėms jėgoms.

Vidaus tikslais pakeitimas neturės jokios pasekmės. Tačiau išoriniam stebėtojui būtų įvykę esminiai pokyčiai: vienu atveju naudojamos jėgos būtų įtampa, o kitu atveju - suspaudimas.

Todėl akivaizdu, kad perkeliamumo principas yra taikomas tik atsižvelgiant į hipotezę apie jo taikymą idealiai standžioms kietosioms medžiagoms ir iš vidaus stebėtojo perspektyvos.

Pavyzdžiai

Pirmas pavyzdys

Praktinis perdavimo principo taikymo atvejis yra tada, kai norite, kad mašina judėtų žmonių grupė.

Automobilis judės tuo pačiu keliu, nesvarbu, ar jis stumiamas, ar traukiamas į priekį, jei žmonės ta pati jėga ta pačia tiesine linija.

Antras pavyzdys

Kitas paprastas pavyzdys, kuriame laikomasi perdavimo principo, yra skriemulio pavyzdys. Judėjimo tikslais stygos, kuriai taikoma jėga, taškas yra abejingas tol, kol bus taikomas tas pats jėgos kiekis. Tokiu būdu jis neturi įtakos judėjimui, jei virvė yra daugiau ar mažiau ilga.

Išspręsta mankšta

1 pratimas

Nurodykite, ar laikomasi perkeliamumo principo šiais atvejais:

Pirmasis atvejis

20 N jėga, horizontaliai taikoma standžiam kūnui, pakeičiama kita 15 N jėga, taikoma kitur kūnui, nors abu jie veikia ta pačia kryptimi.

Sprendimas

Tokiu atveju neperdavimo principas nebus įgyvendintas, nes, nors abi jėgos veikia ta pačia kryptimi, antroji jėga neturi tokio masto kaip pirmoji. Todėl neegzistuoja viena iš būtinų perdavimo principo sąlygų.

Antrasis atvejis

20 N jėga, horizontaliai nukreipta į standų kūną, pakeičiama dar 20 N jėga, taikoma kitame kūno taške ir vertikaliai.

Sprendimas

Šiuo atveju neperduodamumo principas neįvykdytas, nes, nors abi jėgos turi tą patį modulį, jos nėra taikomos ta pačia kryptimi. Vėlgi, neegzistuoja viena iš būtinų perdavimo principo sąlygų. Galima sakyti, kad abi jėgos yra lygiavertės.

Trečias atvejis

10 N jėga, veikiama horizontaliai ant kieto kūno, keičiama taip pat 10 N jėga, veikiama kitame kūno taške, bet ta pačia kryptimi ir ta pačia kryptimi.

Sprendimas

Tokiu atveju yra įvykdytas perkeliamumo principas, nes abi jėgos yra vienodo dydžio ir veikia ta pačia kryptimi ir kryptimi. Yra įvykdytos visos būtinos perdavimo principo sąlygos. Galima sakyti, kad abi jėgos yra lygiavertės.

Ketvirtasis atvejis

Jėga slenka jūsų veiksmų krypties link.

Sprendimas

Šiuo atveju yra įvykdytas perkeliamumo principas, nes, būdama ta pati jėga, taikomosios jėgos dydis nesiskiria ir ji slenka savo veikimo linija. Vėlgi yra įvykdytos visos būtinos perdavimo principo sąlygos.

2 pratimas

Standžiam kūnui taikomos dvi išorinės jėgos. Dvi jėgos veikia ta pačia kryptimi ir ta pačia kryptimi. Jei pirmojo modulis yra 15 N, o antrojo - 25 N, kokias sąlygas turi atitikti trečioji išorinė jėga, kad būtų pakeistas ankstesnių dviejų rezultatas, kad būtų įvykdytas perdavimo principas?

Sprendimas

Viena vertus, gaunamos jėgos vertė turi būti 40 N, tai yra rezultatas, pridedant dviejų jėgų modulį.

Kita vertus, atsirandanti jėga turi veikti bet kuriame tiesios linijos, jungiančios du jėgos veikimo taškus, bet kuriame taške.

Nuorodos

1. Standus kūnas (nd). Vikipedijoje. Gauta 2018 m. Balandžio 25 d. Iš es.wikipedia.org.
2. Jėga (nd). Vikipedijoje. Gauta 2018 m. Balandžio 25 d. Iš en.wikipedia.org.
3. Cutnellas, Džonas D .; Johnsonas, Kennethas W. (2003). Fizika, šeštasis leidimas. Hobokenas, Naujasis Džersis: „John Wiley & Sons Inc.“
4. Corben, HC; Philipas Stehle'as (1994). Klasikinė mechanika. Niujorkas: Doverio leidiniai.
5. Feynmanas, Richardas P .; Leightonas; Sands, Matthew (2010). Feynmanas skaito fizikos paskaitas. I tomas: daugiausia mechanika, radiacija ir šiluma (Naujojo tūkstantmečio leidimas). Niujorkas: „BasicBooks“.