Princíp priepustnosti síl (s vyriešenými cvičeniami) t



zásady prenosnosti síl naznačuje, že situácia rovnováhy alebo pohybu pevného telesa sa nemení, ak určitá sila, ktorá pôsobí na konkrétny bod tela, je nahradená inou. Aby sa to zvážilo, musia byť splnené dva priestory.

Prvým predpokladom je, že nová sila má rovnakú veľkosť a druhá je, že sa uplatňuje rovnaký smer, aj keď je na inom mieste tela. Tieto dve sily majú rovnaký výsledok na pevnom telese; preto sú ekvivalentnými silami.

Princíp priepustnosti teda potvrdzuje, že sila môže byť prenášaná v rovnakom smere. Podobne treba poznamenať, že mechanickým účinkom sily môže byť rotácia aj preklad. Praktický príklad významu princípu priepustnosti je daný vtedy, keď je telo tlačené alebo ťahané.

Ak je hodnota sily, ktorou je telo ťahané alebo tlačené, rovnaká a obidve sily pôsobia v rovnakom smere, výsledný pohyb je presne rovnaký. Týmto spôsobom je pre účely pohybu výsledok rovnaký, zatlačí alebo vytiahne telo.

index

  • 1 Tuhé telesá
  • 2 Obmedzenia zásady prenosnosti
  • 3 Príklady
    • 3.1 Prvý príklad
    • 3.2 Druhý príklad
  • 4 Riešené úlohy
    • 4.1 Cvičenie 1
    • 4.2 Cvičenie 2
  • 5 Referencie

Tuhé telesá

Nazýva sa tuhé telo (ktoré sa nedeformuje) na žiadne telo, ktoré netrpí deformáciami, keď sa naň aplikuje vonkajšia sila..

Myšlienka tuhého tela nezastaví matematickú idealizáciu potrebnú na štúdium pohybu a príčin pohybu tiel..

Presnejšia definícia tuhého tela je to, čo ju definuje ako systém hmotných bodov, v ktorom vzdialenosť medzi rôznymi bodmi tela nie je modifikovaná pôsobením systému síl..

Pravdou je, že skutočné telá a stroje nie sú nikdy úplne rigidné a zažívajú deformácie, dokonca minimálne, pôsobením síl a nábojov, ktoré sa na ne uplatňujú..

Obmedzenia zásady prenosnosti 1. \ T

Zásada prenosnosti predstavuje určité obmedzenia. Prvý a najzreteľnejší je v prípade, že pôsobiaca sila alebo sily pôsobia na deformovateľné teleso. V tomto prípade bude deformácia telesa odlišná v závislosti od miesta pôsobenia síl.

Ďalším obmedzením je obmedzenie, ktoré je možné vidieť v nasledujúcom prípade. Predpokladajme, že dve sily pôsobiace horizontálne na koncoch karosérie, a to v rovnakom smere, ale v opačnom smere.

Podľa princípu priepustnosti by mohli byť obe sily nahradené dvomi novými silami pôsobiacimi v rovnakom smere, ale v opačnom smere ako pôvodná sila..

Na interné účely by substitúcia nemala žiadny vplyv. Pre externého pozorovateľa by však nastala zásadná zmena: v jednom prípade by použité sily boli napäté a v inom by boli pochopiteľné..

Preto je jasné, že zásada prenosnosti je uplatniteľná len z hypotézy jej uplatnenia na ideálne tuhé látky a z pohľadu vnútorného pozorovateľa..

Príklady

Prvý príklad

Praktický prípad uplatňovania princípu transmisibility nastáva vtedy, keď chcete presunúť auto pre skupinu ľudí.

Vozidlo sa bude pohybovať rovnakým spôsobom bez ohľadu na to, či ho tlačí alebo ťahá dopredu, pokiaľ ľudia pôsobia silou na rovnakú priamku.

Druhý príklad

Ďalší jednoduchý príklad, v ktorom je splnená zásada priepustnosti, je kladka remenice. Na účely pohybu je bod lana, na ktorý pôsobí sila, ľahostajný, pokiaľ sa aplikuje rovnaké množstvo sily. Týmto spôsobom neovplyvňuje pohyb, ak je lano viac alebo menej rozsiahle.

Vyriešené cvičenia

Cvičenie 1

Uveďte, či je zásada prenosnosti splnená v týchto prípadoch: \ t

Prvý prípad

Sila 20 N pôsobiaca horizontálne na tuhé teleso je nahradená inou silou 15 N pôsobiacou na inom mieste telesa, hoci obe platia v rovnakom smere.

riešenie

V tomto prípade nebude princíp priepustnosti splnený, pretože aj keď sú obe sily aplikované v rovnakom smere, druhá sila nemá rovnakú veľkosť ako prvá. Preto nie je splnená jedna z nevyhnutných podmienok zásady prenosnosti.

Druhý prípad

Sila 20 N pôsobiaca horizontálne na tuhé teleso je nahradená inou 20 N pôsobiacou na inom mieste telesa a vertikálne.

riešenie

Pri tejto príležitosti nie je splnená zásada prenosnosti, pretože hoci obe sily majú rovnaký modul, neuplatňujú sa v rovnakom smere. Ani jedna z nevyhnutných podmienok zásady prenosnosti nie je splnená. Dá sa povedať, že obe sily sú rovnocenné.

Tretí prípad

Sila 10 N pôsobiaca horizontálne na tuhé teleso sa mení o ďalších 10 N pôsobiacich na inom mieste telesa, ale v rovnakom smere a smere.

riešenie

V tomto prípade je zásada prenosnosti splnená vzhľadom na to, že obe sily majú rovnakú veľkosť a pôsobia v rovnakom smere a zmysle. Všetky potrebné podmienky zásady prenosnosti sú splnené. Dá sa povedať, že obe sily sú rovnocenné.

Štvrtý prípad

Sila sa posúva v smere svojej akčnej čiary.

riešenie

V tomto prípade je zásada prenosnosti splnená, pretože vzhľadom na to, že je rovnaká sila, veľkosť aplikovanej sily sa nemení a prekrýva jej smer pôsobenia. Opäť sú splnené všetky potrebné podmienky zásady prenosnosti.

Cvičenie 2

Na tuhé teleso pôsobia dve vonkajšie sily. Obe sily pôsobia v rovnakom smere a v rovnakom smere. Ak modul prvého z nich je 15 N a modul druhého z 25 N, aké podmienky musí tretí vonkajší účinok, ktorý nahradí tú, ktorá vyplýva z dvoch predchádzajúcich, spĺňajú zásadu prenosnosti??

riešenie

Na jednej strane musí byť hodnota výslednej sily 40 N, čo je výsledkom pridania modulu oboch síl.

Na druhej strane výsledná sila musí pôsobiť v ktoromkoľvek bode priamky spájajúcej dva body aplikácie oboch síl.

referencie

  1. Tuhé teleso (n.d.). Vo Wikipédii. Získané 25. apríla 2018, z es.wikipedia.org.
  2. Sila (n.d.). Vo Wikipédii. Získané dňa 25. apríla 2018, z en.wikipedia.org.
  3. Cutnell, John D. Johnson, Kenneth W. (2003). Fyzika, šieste vydanie. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc.
  4. Corben, H.C. Philip Stehle (1994). Klasická mechanika. New York: Dover publikácie.
  5. Feynman, Richard P .; Leighton; Sands, Matthew (2010). Feynman prednáša o fyzike. I: Hlavne mechanika, žiarenie a teplo (New millennium ed.). New York: BasicBooks.