Rezultanta sila je zbroj svih sila koje djeluju na istom tijelu. Kada se tijelo ili objekt podvrgnu djelovanju više sila istovremeno, dolazi do efekta. Djelujuće sile mogu se zamijeniti jednom silom koja proizvodi isti učinak. To samo sila je rezultanta sila također poznat kao čiste sile i predstavljen je simbolom F R .
Učinak koji proizvodi F R ovisit će o njegovoj veličini, smjeru i smjeru. Fizičke veličine koje imaju smjer i smisao su vektorske količine.
Rezultirajuće snage. Autor Ilevanat (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rezultanta.JPG), iz Wikimedia Commons
Kako su sile koje djeluju na tijelo vektorske veličine, rezultirajuća sila F R je vektorski zbroj svih sila i može se grafički prikazati strelicom koja pokazuje njihov smjer i smjer.
S rezultirajućom silom problem tijela zahvaćenim nekoliko sila pojednostavljuje se smanjivanjem na jednu djelujuću silu.
Formula
Matematički prikaz rezultirajuće sile je vektorsko zbrajanje sila.
F R = ∑ F (1)
∑ F = F 1 + F 2 + F 3 +… F N (2)
F R = rezultirajuća sila
∑ F = zbroj sila
Imajte na umu da rezultirajuća sila izraza (6) nije istaknuta podebljanim tipom i to samo zato što iskazuje samo brojčanu vrijednost. Smjer je određen kutom θ x.
Izraz (6) vrijedi za sile koje djeluju u istoj ravnini. Kad sile djeluju u prostoru, z-komponenta sile se uzima u obzir pri radu s pravokutnim komponentama.
Riješene vježbe
Određene su sve x i y komponente sila koje djeluju na tijelo. Sila F 1 ima samo jednu vodoravnu komponentu na osi x. Sila F 2 ima dvije komponente F 2x i F 2y koje se dobivaju iz sinusne i kosinusne funkcije kuta 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
Nakon što su utvrđene rezultirajuće sile na osi x i y, nastavljamo s dobivanjem numeričke vrijednosti rezultirajuće sile.
F R 2 = (∑ F x) 2 + (∑ F y) 2
Rezultirajuća sila je kvadratni korijen zbroja kvadratnih komponenti sila
F R = √ (104,64N) 2 + (20N) 2
F R = 106.53N
Kut formiran rezultirajućom silom F R dobiva se iz sljedećeg izraza:
θ x = tan -1 (∑ F y / ∑ F x)
θ x = tan -1 (20N / 104,64N) = 10,82 °
Rezultirajuća sila F R ima magnitudu 106,53N i ima smjer određen kutom 10,82 ° koji čini s horizontalnom.
Reference
- Dola, G, Duffy, M i Percival, A. Fizika. Španjolska: Heinemann, 2003.
- Avison, J H. Svijet fizike. Indija: Thomas Nelson i sinovi, 1989.
- Pinsent, M. Fizički procesi. Ujedinjeno Kraljevstvo: Nelson Thomas, 2002.
- Yadav, S K. Inženjerska mehanika. Delhi: Izdavačka kuća Discovery, 2006.
- Serway, RA i Jewett, J W. Fizika za znanstvenike i inženjere. Kalifornija, SAD: Brooks / Cole, 2010.