Параллельные силы    

    Параллельные силы, не действующие по одной прямой линииДо сих пор рассматривались силы или векторы действующими только по одной прямой линии. А что происходит, когда, например, две параллельные силы не действуют через одну точку? Предположим, что две равные и параллельные силы 5 Н каждая действуют в одном направлении с двух концов легкого (теоретически невесомого) стержня длиной l. Нетрудно увидеть, что сила 10 Н, действующая в центре стержня, произведет тот же эффект, как и две силы по 5 Н. Нарисунке показан общий случай двух параллельных сил F1и F2, действующих на оба конца стержня.

    Эти две силы F1 и F2 заставляют стержень ускоряться вниз без вращения. Поэтому должна существовать точка Р, относительно которой результирующий момент этих сил ра вен нулю. Допустим, точка Р находится на расстоянии х от F1 и расстоянии у от F2 (x +y  = l). Отсюда +F1x - F2y = 0, т.e. F1x = F2y. Точка Р — это место, где может быть приложена одна сила R = |F1 + F2|, момент которой относительно этой точки равен нулю и которая заставит стержень ускоряться вниз без вращения.


    Пары сил
    Пары сил

    Если две неравные и противоположно направленные параллельные силы не действуют по одной прямой линии, то результирующая сила отлична от нуля, и поэтому тело, на которое они действуют, не может находиться в равновесии. На рисунке две силы F1 и F2 действуют в противоположных направлениях на расстоянии d друг от друга.
    Если F1 = F2 численно, то результирующая сила R получается из:
    R = +F2 + (-F1) = F- F1 = 0
    (где «+» означает вверх). Эти две равные параллельные силы составляют пару, момент пары сил, равный F1 х d или F2 х d, заставляет тело вращаться в определенном направлении. Тело не перемещается (не движется в какую-либо сторону), поскольку отсутствует результирующая сила: вращение является следствием действия пары сил.
    Если F2 численно больше F1, тогда

    R = +F2 + (-F1) = +F- F1

    и тело движется вверх (« + »). В то же время оно вращается под действием момента силы F1 х d. Таким образом, мы можем представить F2 как + (+F1) + (+R), т.е. две силы F1 и F2 могут быть разделены на две равные и противоположные силы F1, которые составляют пару с моментом F1 х d, и результирующую силу R, которая ускоряет вращающееся тело вверх.

    Одной из интереснейших областей физики является механика. В переводе с греческого это слово означает искусство построения машин. Она изучает движение материальных объектов и взаимодействие между ними.

Copyright © 2011-2014  globalphysics.ru
All Rights Reserved