Тема 3. Сложение сил на плоскости

    c3_01.gif (3708 bytes)Система сил, линии действия которых лежат в одной плоскости называется плоской.

    Геометрический способ сложения сил. Геометрическая сумма (главный вектор) системы сил F1, F2, ..., Fn определяется построением силового многоугольника. Для этого пользуются правилом сложения векторов. В произвольной точке О вектор R, соединяющий начало первого вектора F1 с концом последнего Fn изображает геометрическую сумму или главный вектор слагаемых сил:

R = F1 + F2 + ... + Fn = SFk.     (k = 1, 2, .., n)

   Проекция силы на ось

c3_02.gif (4228 bytes)    Проекцией силы на ось называется алгебраическая величина, равная произведению модуля силы на косинус угла между силой и положительным направлением оси:

Fх = |Fcosa.

Fх > 0, если 0 < a < p/2;

 

Fх < 0, если p/2 < a < p;

 

 

Fх = 0, если  a = p/2.

    Аналитический способ задания сил на плоскости

    Силу F на плоскости Оxy можно задать через ее проекции Fх и Fу на оси прямоугольной системы координат по правилу сложения векторов, определив точку А (xA, yA) приложения силы:

F  = FхЧi + FуЧj,

где i, j - единичные векторы. Модуль силы F и углы, которые она образует с координатными осями вычисляются по формулам:

F = [Fх2+ Fу2 + Fz2]1/2;

cos (F, i) = Fх/F, cos (F, j) = Fy/F.

     Аналитический способ сложения сил

c3_03.gif (2939 bytes)    Воспользуемся теоремой: проекция вектора суммы на какую-нибудь ось равна алгебраической сумме проекций слагаемых векторов на ту же ось. Спроецируем равенство R = SFk на оси прямоугольной системы координат Оху, получим

Rх = SFkx,   Ry = SFky,   (k = 1, 2, .., n)

где Fkx, Fky - проекции k-ой силы Fk на оси Ох и Оу соответственно. Тогда на плоскости Оху вектор R равные геометрической сумме слагаемых сил F1, F2, ..., Fn определяется по формулам:

R   = RхЧi + RуЧj;

R = [Rх2+ Rу2]1/2;

cos (R, i) = Rх/R,    cos (R, j) = Rу/R.

 

 

00:00:00

 

Top.Mail.Ru