Načelo prenosljivosti sil (z rešenimi vajami)



The načelo prenosljivosti sil kaže, da se stanje ravnotežja ali gibanja togega telesa ne spremeni, če se določena sila, ki deluje na določeno točko telesa, nadomesti z drugo. Da se to upošteva, morata biti izpolnjena dva prostora.

Prva predpostavka je, da je nova sila enake velikosti, druga pa, da je uporabljena ista smer, tudi če je na drugi točki telesa. Obe sili imata enak rezultat na trdnem telesu; zato so enakovredne sile.

Zato načelo prenosljivosti potrjuje, da se sila lahko prenaša po isti smeri. Podobno je treba opozoriti, da je mehanski učinek sile lahko rotacija in prevajanje. Praktičen primer pomena načela prenosljivosti je podan, ko se telo potiska ali vleče.

Če je vrednost sile, s katero se telo potegne ali potisne, enaka in se obe sili uporabljajo v isti smeri, je nastalo gibanje popolnoma enako. Na ta način je rezultat gibanja enak, potisnite ali povlecite telo.

Indeks

  • 1 Togi telesi
  • 2 Omejitve načela prenosljivosti
  • 3 Primeri
    • 3.1 Prvi primer
    • 3.2 Drugi primer
  • 4 Vaje rešene
    • 4.1 Vaja 1
    • 4.2 Vaja 2
  • 5 Reference

Toga telesa

Imenuje se togo telo (ki se ne deformira) na nobeno telo, ki ne trpi deformacij, ko se na to sili na zunanjo silo..

Ideja togega telesa ne preneha biti matematična idealizacija, potrebna za proučevanje gibanja in vzrokov gibanja teles..

Natančnejša definicija togega telesa je tisto, kar jo opredeljuje kot sistem materialnih točk, pri čemer razdalja med različnimi točkami telesa ni spremenjena z delovanjem sistema sil..

Resnica je, da resnična telesa in stroji nikoli niso popolnoma togi in doživljajo deformacije, čeprav minimalno, pod vplivom sil in nabojev, ki se uporabljajo za njih..

Omejitve načela prenosljivosti

Načelo prenosljivosti pomeni nekatere omejitve. Prva in najbolj očitna je v primeru, da uporabljena sila ali sile delujejo na deformabilno telo. V tem primeru se bo deformacija telesa razlikovala glede na točko uporabe sil.

Druga omejitev je tista, ki jo lahko vidimo v naslednjem primeru. Recimo, da sta dve sili, ki sta pritrjeni vodoravno na koncih telesa, v isti smeri, vendar v nasprotni smeri.

V skladu z načelom prenosljivosti bi lahko obe sili nadomestili dve novi sili, uporabljeni v isti smeri, vendar v nasprotni smeri od prvotne..

Za notranje namene zamenjava ne bi imela nobenih posledic. Vendar bi za zunanjega opazovalca prišlo do temeljne spremembe: v enem primeru bi bile uporabljene sile napetosti, v drugem pa bi bile razumljive..

Zato je jasno, da se načelo prenosljivosti uporablja samo iz domneve njegove uporabe za idealne toge trdne snovi in ​​z vidika notranjega opazovalca..

Primeri

Prvi primer

Praktični primer uporabe načela prenosljivosti se zgodi, ko želite premakniti avto za skupino ljudi.

Avto se bo premaknil na enak način, ali ga potisnejo ali potegnejo naprej, dokler ljudje uporabijo silo na isti premici.

Drugi primer

Drug preprost primer, v katerem je izpolnjeno načelo prenosljivosti, je tisti, ki se nanaša na škripec. Za namen premikanja je točka vrvi, na katero se nanaša sila, ravnodušna, dokler je uporabljena enaka količina sile. Na ta način ne vpliva na gibanje, če je vrv bolj ali manj obsežna.

Rešene vaje

Vaja 1

Navedite, ali je načelo prenosljivosti izpolnjeno v naslednjih primerih: \ t

Prvi primer

Silo 20 N, ki se uporablja vodoravno na togo telo, se nadomesti z drugo silo 15 N, ki se uporablja na drugi točki telesa, čeprav se obe uporabljata v isti smeri..

Rešitev

V tem primeru načelo prenosljivosti ne bo izpolnjeno, ker, čeprav se obe sili uporabljata v isti smeri, druga sila nima enake velikosti kot prva. Zato eden od nujnih pogojev načela prenosljivosti ni izpolnjen.

Drugi primer

Silo 20 N, ki se uporablja vodoravno na togo telo, se nadomesti z drugo 20 N, ki se nanaša na drugo točko telesa in navpično.

Rešitev

Ob tej priložnosti načelo prenosljivosti ni izpolnjeno, ker se obe sili, čeprav imata isti modul, ne uporabljata v isti smeri. Ponovno, eden od nujnih pogojev načela prenosljivosti ni izpolnjen. Lahko rečemo, da sta obe sili enakovredni.

Tretji primer

Silo 10 N, ki se uporablja vodoravno na togo telo, se spremeni za nadaljnjih 10 N, uporabljenih na drugi točki telesa, vendar na isti smeri in v smeri.

Rešitev

V tem primeru je načelo prenosljivosti izpolnjeno, saj sta obe sili iste velikosti in se uporabljata v isti smeri in v smislu. Izpolnjeni so vsi potrebni pogoji načela prenosljivosti. Lahko rečemo, da sta obe sili enakovredni.

Četrti primer

Sila drsi v smeri njene linije delovanja.

Rešitev

V tem primeru je načelo prenosljivosti izpolnjeno glede na to, da se velikost uporabljene sile, ki je ista sila, ne spremeni in pade v svojo smer delovanja. Ponovno so izpolnjeni vsi potrebni pogoji načela prenosljivosti.

Vaja 2

Na togo telo se uporabita dve zunanji sili. Obe sili se uporabljata v isti smeri in v isti smeri. Če je modul prvega 15 N, drugi modul 25 N, kakšne pogoje mora tretja zunanja sila, ki nadomešča tisto, ki izhaja iz prejšnjih dveh, izpolniti načelo prenosljivosti??

Rešitev

Po eni strani mora biti vrednost nastale sile 40 N, kar je posledica dodajanja modula obeh sil.

Po drugi strani pa mora nastala sila delovati na kateri koli točki ravne črte, ki povezuje obe točki nanosa obeh sil.

Reference

  1. Toga telesa (n.d.). V Wikipediji. Pridobljeno 25. aprila 2018 s strani es.wikipedia.org.
  2. Sila (n.d.). V Wikipediji. Pridobljeno 25. aprila 2018, z en.wikipedia.org.
  3. Cutnell, John D.; Johnson, Kenneth W. (2003). Fizika, šesta izdaja. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc.
  4. Corben, H.C .; Philip Stehle (1994). Klasična mehanika. New York: Doverjeve publikacije.
  5. Feynman, Richard P.; Leighton; Sands, Matthew (2010). Feynman predava o fiziki. I: V glavnem mehanika, sevanje in toplota (Novo tisočletje ed.). New York: Osnovne knjige.