この記事では、力の体系とは何かについて説明します。また、力システムのいくつかの例と、最も一般的なタイプの力システムが何であるかについても説明します。
力の体系とは何ですか?
物理学において、力の系とは、同じ物体または物体に作用する一連の力のことです。つまり、2 つ以上の力が物体に加えられると、それは力の系となります。
論理的には、それが力のシステムであるためには、複数の力が作用する必要があります。私たちはすでに 2 つの力からシステムを検討しています。同様に、力のシステムの一部である各力は、システムの構成要素と呼ばれます。
あらゆる力の系は、結果力と呼ばれる単一の力に置き換えることができます。このようにして、システムは複数の力から単一の力に移行するため単純化され、解釈が容易になります。
これを達成するには、力の体系の性質に依存するため、ある程度の困難を伴う手順を実行する必要があります。これを行う方法を確認するには、次のリンクをクリックしてください。
力システムの例
力システムの定義を考慮して、その意味をよりよく理解するために、以下にいくつかの力システムの例を示します。
- たとえば、非常に重い物体を動かそうと複数の人が同時に力を加えたときの力の系があります。
- 力システムの別の例は、人が物体を保持している場合です。このシステムには、人の重さの力、物体の重さの力、物体を支える人の力など、いくつかの力が作用します。
- 最後に、車が道路を走行するとき、重量の力、垂直抗力、摩擦力などのいくつかの力が車に作用するため、車も力の系となります。
力システムの種類
最も重要なタイプの力システムについては、以下で説明します。ただし、各タイプの力システムの概念をよりよく理解するには、力システムの合力がどのように計算されるか (上記のリンクがあります) も読むことをお勧めします。これは、力システムのタイプに応じて計算方法が異なるためです。 。システム。
共面力システム
共面力システムは、同じ平面内で作用する一連の力です。そのため、システムのすべての力が 1 つの平面内に収まります。
このタイプのシステムの特徴の 1 つは、すべての力を 2 つの座標のみのベクトルで表現できることです。通常、物理の勉強を始めるときは、簡単なため、この種の強さで演習を行うことがよくあります。
競合勢力のシステム
競合する力システムは、方向が点で交差する 2 つ以上の力で構成されます。言い換えれば、競合する力のシステムの作用線の延長線は 1 点で交差します。
したがって、以下で説明するように、平行または同一線上にある一対の力は、競合する力のシステムの一部になることはありません。
ヒラー軍のシステム
共線力のシステムは、同じ方向を持つ複数の力で構成されます。したがって、2 つ以上の力が作用線を共有する場合、それは共線力システムとなります。
共線的な力は同じ方向または反対の方向を持つことができますが、その方向に関係なく、同じ方向であれば共線的であるとみなされることに注意してください。
平行力システム
平行力系は、平行力のみによって形成される一連の力です。つまり、そのような力系内のすべての力の作用線は平行です。
これらの力の作用線は平行ですが、数学的には同じ方向であると考えられます。
垂直力の系
垂直力のシステムは、互いに垂直な 2 つ以上の力、つまり 90 度の角度を形成する力で構成されます。
2 つの垂直な力から生じる力を計算するには、力の大きさの公式を適用する必要があります。さらに興味がある場合は、結果として生じる力に関する上記のリンク先の記事で、これがどのように行われるかを確認できます。
バランスのとれた力のシステム
平衡状態にある力の系は、合力と合力モーメントがゼロになる力の集合です。したがって、システムが静止しているとき、システムは平衡状態にあり、一定の線速度または一定の角速度を持っています。
物理学では、物体が平衡状態にあるとみなされるには、2 つの条件を満たさなければなりません。以下でそれらの条件を確認できます。