Questo articolo spiega cos’è un sistema di forze. Troverai anche diversi esempi di sistemi di forze e quali sono i tipi più comuni di sistemi di forze.
Cos’è un sistema di forze?
In fisica, un sistema di forze è un insieme di forze che agiscono sullo stesso corpo o oggetto. Cioè, quando due o più forze vengono applicate a un corpo, si tratta di un sistema di forze.
Logicamente, perché sia un sistema di forze, devono agire più forze; da due forze consideriamo già un sistema. Allo stesso modo, ciascuna delle forze che fanno parte di un sistema di forze è chiamata componente del sistema.
Qualsiasi sistema di forze può essere sostituito da un’unica forza, chiamata forza risultante . In questo modo il sistema risulta semplificato poiché passa da più forze ad una forza unica e, quindi, di più facile interpretazione.
Per raggiungere questo obiettivo è necessario attuare un procedimento che presenta una certa difficoltà, perché dipende dalla natura del sistema di forze. Fare clic sul seguente collegamento per vedere come eseguire questa operazione:
Esempi di sistemi di forze
Considerando la definizione di sistema di forze, di seguito potete vedere alcuni esempi di sistemi di forze per comprenderne meglio il significato.
- Ad esempio, abbiamo un sistema di forze in cui più persone esercitano contemporaneamente una forza su un oggetto molto pesante per cercare di spostarlo.
- Un altro esempio di sistema di forza è quello in cui una persona tiene in mano un oggetto. Nel sistema agiscono diverse forze, come la forza del peso della persona, la forza del peso dell’oggetto e la forza della persona di sostenere l’oggetto, tra le altre forze.
- Infine, quando un’auto viaggia su strada è anche un sistema di forze, perché su di essa agiscono diverse forze: la forza peso, la forza normale, la forza di attrito, ecc.
Tipi di sistemi di forze
I tipi più importanti di sistemi di forze sono spiegati di seguito. Tuttavia, per comprendere meglio il concetto di ciascun tipo di sistema di forze, si consiglia di leggere anche come viene calcolata la forza risultante di un sistema di forze (hai il link sopra), poiché viene calcolata in modo diverso a seconda del tipo di sistema di forze . sistema.
Sistema di forze complanari
Un sistema di forze complanare è un insieme di forze che agiscono sullo stesso piano. In modo che tutte le forze del sistema siano contenute in un unico piano.
Una delle caratteristiche di questo tipo di sistemi è che tutte le forze possono essere espresse da vettori di sole due coordinate. Normalmente, quando inizi a studiare fisica, di solito fai esercizi con questo tipo di forza perché sono più facili.
Sistema di forze concorrenti
Un sistema di forze concorrenti è costituito da due o più forze le cui direzioni si intersecano in un punto. In altre parole, i prolungamenti delle linee d’azione di un sistema di forze concorrenti si intersecano in un unico punto.
Pertanto, come vedremo in seguito, una coppia di forze parallele o collineari non potrà mai far parte di un sistema di forze concorrenti.
sistema di forze collinari
Un sistema di forze collineari è formato da più forze che hanno la stessa direzione. Pertanto, quando due o più forze condividono la loro linea d’azione, si parla di un sistema di forze collineare.
Va notato che le forze collineari possono avere direzioni uguali o opposte, ma indipendentemente dalla loro direzione, sono considerate collineari se hanno la stessa direzione.
sistema di forze parallele
Un sistema di forze parallele è un insieme di forze formato solo da forze parallele, cioè le linee di azione di tutte le forze in tale sistema di forze sono parallele.
Sebbene le linee di azione di questi tipi di forze siano parallele, matematicamente si ritiene che abbiano la stessa direzione.
Sistema di forze perpendicolari
Un sistema di forze perpendicolari è costituito da due o più forze perpendicolari tra loro, cioè formano un angolo di 90º.
Per calcolare la forza risultante da due forze perpendicolari, dobbiamo applicare la formula per l’entità di una forza. Se sei più interessato, puoi vedere come viene fatto nell’articolo collegato sopra sulla forza risultante.
sistema di forze in equilibrio
Un sistema di forze in equilibrio è un insieme di forze la cui forza risultante e momento risultante sono pari a zero. Pertanto, un sistema è in equilibrio quando è a riposo, ha una velocità lineare costante o una velocità angolare costante.
In fisica, affinché un corpo possa essere considerato in equilibrio, deve soddisfare due condizioni, puoi vedere quali sono qui: