כוח כתוצאה הוא סכום כל הכוחות הפועלים על אותו גוף. כאשר גוף או חפץ נתון לפעולה של כמה כוחות בו זמנית, מתרחשת השפעה. כוחות מוחלטים יכולים להיות מוחלפים בכוח אחד שמייצר את אותו האפקט. רק כוח זה הוא הכוח כתוצאה הידוע גם בשם כוח נטו, והוא מיוצג על ידי סמל F R .
האפקט המיוצר על ידי F R יהיה תלוי בגודלו, הכיוון והכיוון שלו. כמויות פיזיות שיש להן כיוון וחוש הם כמויות וקטוריות.
כוחות שהתקבלו. מאת Ilevanat (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rezultanta.JPG), מתוך ויקימדיה Commons
מכיוון שהכוחות הפועלים על גוף הם בעלי גודל וקטורי, הכוח שהתקבל F R הוא סכום וקטורי של כל הכוחות וניתן לייצג בצורה גרפית באמצעות חץ המציין את כיוונו וכיוונו.
עם הכוח המתקבל, הבעיה של גוף המושפע מכמה כוחות מפושטת על ידי הקטנתו לכוח פועל אחד.
נוּסחָה
הייצוג המתמטי של הכוח המתקבל הוא סיכום וקטורי של הכוחות.
F R = ∑ F (1)
∑ F = F 1 + F 2 + F 3 + … F N (2)
F R = כוח שהתקבל
∑ F = סכום הכוחות
שים לב שכוח הביטוי שהתקבל (6) אינו מודגש בסוג מודגש וזה מכיוון שהוא מבטא רק את הערך המספרי. הכיוון נקבע על ידי הזווית θ x .
הביטוי (6) תקף לכוחות הפועלים באותו מישור. כאשר כוחות פועלים בחלל, נלקח בחשבון מרכיב ה- z של הכוח בעבודה עם רכיבים מלבניים.
תרגילים שנפתרו
כל רכיבי ה- x ו- y של הכוחות הפועלים על הגוף נקבעים. לכוח F 1 יש רק רכיב אופקי אחד בציר ה- x. לכוח F 2 שני רכיבים F 2x ו- F 2y המתקבלים מהפונקציות הסינוס והקוסינוס של הזווית 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
לאחר קביעת הכוחות שהתקבלו בציר x ו- y, מתקבל הערך המספרי של הכוח המתקבל.
F R 2 = (∑ F x ) 2 + (∑ F y ) 2
הכוח שהתקבל הוא השורש הריבועי של סכום המרכיבים בריבוע של הכוחות
F R = √ (104.64N) 2 + (20N) 2
F R = 106.53N
הזווית הנוצרת על ידי הכוח שהתקבל F R מתקבלת מהביטוי הבא:
θ x = שזוף -1 (∑ F y / ∑ F x )
θ x = שזוף -1 (20N / 104.64N) = 10.82 °
הכוח שהתקבל F R הוא בעל גודל של 106.53N ובו כיוון הנקבע על ידי הזווית של 10.82 ° שהוא עושה עם האופקי.
הפניות
- דולה, G, דאפי, M ו- Percival, A. Physics. ספרד: היינמן, 2003.
- אביסון, ג'יי. ח. עולם הפיזיקה. הודו: תומאס נלסון ובניו, 1989.
- Pinsent, M. תהליכים גופניים. בריטניה: נלסון תומאס, 2002.
- ידב, ש. ק. מכניקה הנדסית. דלהי: הוצאת דיסקברי, 2006.
- Serway, RA ו- Jewett, J W. Physics for Scientists and מהנדסים. קליפורניה, ארה"ב: ברוקס / קול, 2010.