Тема 4. Система сходящихся сил на плоскости
Система сил, линии действия которых пересекаются в одной точке, называется системой сходящихся сил.
Точка пересечения линий действия сил называется
точкой сходимости.Действие
системы сходящихся сил F1, F2, ..., Fn на тело эквивалентно действию одной силы R, которая называется равнодействующей: R = F1 + F2 + ... + Fn = SFk. (k = 1, 2, .., n)Равнодействующая R приложена в точке сходимости О и является замыкающим вектором при построении силового многоугольника.
Для равновесия твердого
тела, находящегося под действием сходящейся
системы сил, необходимо и достаточно, чтобы равнодействующая этих
сил была равна нулю:
R = 0,
или
F1 + F2 + ... + Fn = 0. |
Геометрическим условием равновесия твердого тела, находящегося под действием сходящейся системы сил F1 + F2 + ... + Fn является замкнутость силового многоугольника, т. е. начало первого вектора F1 должно совпадать с концом последнего Fn.
Аналитические условия равновесия. При равновесии системы сил модуль равнодействующей R = [Rх2 + Rу2]1/2 = 0, поэтому Rх = SFkх = 0, Rу = SFky = 0.
Для равновесия плоской системы сходящихся сил необходимо и достаточно, чтобы суммы проекций этих сил на оси прямоугольной системы координат Оху были равны нулю:
SFkх = 0, SFky = 0. (k = 1, 2, ..., n) |
Эти два условия называются аналитическими условиями равновесия для плоской системы сходящихся сил.
Теорема о трех не непараллельных силах:
если твердое тело находится в равновесии
под действием трех непараллельных сил, лежащих в
одной плоскости, то линии
действия этих сил пересекаются в одной точке.
Так как F1 + F2 + F3 = 0, то F1 + F2 = R12 = - F3. Cледовательно, согласно аксиоме 1 линия действия силы F3 пересекает точку О - сходимости сил F1 и F2.