Den resulterande kraften är summan av alla krafter som verkar på samma kropp. När en kropp eller ett objekt utsätts för flera krafter samtidigt uppstår en effekt. Verkande krafter kan ersättas av en enda kraft som ger samma effekt. Denna enda kraft är den resulterande kraften även känd som nettokraft och representeras av symbolen F R .
Effekten som produceras av F R kommer att bero på dess storlek, riktning och riktning. Fysiska mängder som har riktning och mening är vektorkvantiteter.
Resulterande krafter. Av Ilevanat (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rezultanta.JPG), från Wikimedia Commons
Eftersom krafterna som verkar på en kropp är vektorstorlekar är den resulterande kraften F R en vektorsumma av alla krafter och kan representeras grafiskt med en pil som anger deras riktning och riktning.
Med den resulterande kraften förenklas problemet med en kropp som påverkas av flera krafter genom att reducera det till en enda verkande kraft.
Formel
Den matematiska representationen av den resulterande kraften är en vektorsummation av krafterna.
F R = ∑ F (1)
∑ F = F 1 + F 2 + F 3 + … F N (2)
F R = Resultatkraft
∑ F = Summen av krafter
Observera att den resulterande uttryckskraften (6) inte är markerad med fetstil och beror på att den bara uttrycker det numeriska värdet. Riktningen bestäms av vinkeln θ x .
Uttryck (6) är giltigt för krafter som verkar i samma plan. När krafter verkar i rymden beaktas kraftens z-komponent när man arbetar med rektangulära komponenter.
Lösta övningar
Alla x- och y-komponenterna i krafterna som verkar på kroppen bestäms. Kraften F 1 endast har en horisontell komponent på x-axeln. Kraften F 2 har två komponenter F 2x och F 2y som erhålls från sinus- och kosinusfunktionerna i vinkeln 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 + 34,64 N = 104,64N
∑ F y = 20N + 0 = 20N
När de resulterande krafterna på x- och y-axeln har bestämts fortsätter vi att få det numeriska värdet på den resulterande kraften.
F R 2 = (Σ F x ) 2 + (Σ F y ) 2
Den resulterande kraften är kvadratroten av summan av krafterna i kvadratkomponenterna
F R = √ (104,64 N) 2 + (20N) 2
F R = 106.53N
Den vinkel som bildas av den resulterande kraften F R erhålls från följande uttryck:
θ x = solbränna -1 (∑F y / ∑ F x )
θ x = solbränna -1 (20N / 104,64 N) = 10,82 °
Den resulterande kraften F R har en magnitud på 106.53N och har en riktning som bestäms av vinkeln av 10,82 ° den gör med horisontalen.
referenser
- Dola, G, Duffy, M och Percival, A. Physics. Spanien: Heinemann, 2003.
- Avison, J H. Fysikvärlden. Indien: Thomas Nelson och Sons, 1989.
- Pinsent, M. Fysiska processer. Storbritannien: Nelson Thomas, 2002.
- Yadav, S K. Engineering Mechanics. Delhi: Discovery Publishing House, 2006.
- Serway, RA och Jewett, J W. Fysik för forskare och ingenjörer. Kalifornien, USA: Brooks / Cole, 2010.