Балансирующая сила

Балансирующая сила

В механике уравновешивающая сила — это сила , приводящая тело в механическое равновесие . Согласно второму закону Ньютона , тело имеет нулевое ускорение , когда векторная сумма всех действующих на него сил равна нулю:

$\sum \mathbf {F} =m\mathbf {a} ;\quad \sum \mathbf {F} =0\ \ \Rightarrow \ \ \mathbf {a} =0$

Следовательно, уравновешивающая сила равна по величине и противоположна по направлению равнодействующей всех остальных сил, действующих на тело. Этот термин засвидетельствован с конца 19 века.

Пример

Пример балансирующей силы

Предположим, что две известные силы, которые будут представлены в виде векторов, A и B, толкают объект, а неизвестная уравновешивающая сила C действует, чтобы удерживать этот объект в фиксированном положении. Сила А направлена ​​на запад, имеет величину 10 Н и представлена ​​вектором <-10, 0>Н. Сила B направлена ​​на юг, имеет величину 8,0 Н и представлена ​​вектором <0, -8> Н. Поскольку эти силы являются векторами, их можно сложить, используя правило параллелограмма. или векторное сложение . Это сложение будет выглядеть так: A + B = <-10, 0>N + <0, -8>N = <-10, -8>N, что является векторным представлением результирующей силы. По теореме Пифагора величина результирующей силы равна [(-10) ² + (-8) ² ] ^1/2 ≈ 12,8 Н, что также является величиной уравновешивающей силы. можно найти угол уравновешивающей силы, С помощью тригонометрии равный примерно 51 градусу к северу от востока. Поскольку угол уравновешивающей силы противоположен равнодействующей силе, если к углу равнодействующей силы прибавить или вычесть 180 градусов, угол уравновешивающей силы будет известен. Умножение результирующего вектора силы на -1 даст правильный вектор равновесной силы: <-10, -8>N x (-1) = <10, 8>N = C .

Внешние ссылки

• Равновесие