この記事では平行力とは何かについて説明します。平行力システムの例も見つかります。最後に、同じ方向の平行力のシステムと異なる方向の平行力のシステムから生じる力を計算する方法を確認できます。
平行力とは何ですか?
平行力とは、作用線が平行な力のことです。言い換えれば、2 つ以上の力が同じ方向を持つ場合、それらの力は平行になります。
2 つの平行な力は、同じ方向を持つことも、反対方向になることもあります。しかし、それらが投影される線が平行である限り、力は平行であると見なされます。
定義上、2 つの平行な力は同時の力になることはできませんが、共線的な力になる可能性があることに注意してください。
平行力の例
平行力の概念を完全に理解するために、この種の力の日常生活から取り上げた 2 つの例をここに示します。
たとえば、非常に重い物体を 2 人で同時に水平に動かそうとすると、二人とも物体を同じ側に動かそうとするため、2 つの平行な力が同じ方向にかかることになります。
2 つの平行な力のもう 1 つの例は、両足で同時にジャンプする場合です。ジャンプするには、各脚が地面に対して垂直方向の力を加えます。
次のセクションでは、2 つの平行な力が結果として生じる力にどのように置き換えられるかを見ていきます。ただし、次の平行力の演習を理解するには、まずバランス条件が何であるかを知る必要があります。
同じ方向の平行力
同じ方向の 2 つの平行な力から生じる力は、その値が平行な力のモジュールの合計となる力であり、その作用点は次の関係に応じます。
合力の作用点を求めるために使用される方程式は、モーメント平衡条件、つまり 2 番目の平衡条件の適用から得られます。
たとえば、9 N と 15 N の 2 つの平行な力を同じ方向に 12 m 離れた方向に加えたい場合は、まず力の強度を加算して、結果として生じる力の値を求める必要があります。
力の作用点を決定することは残ります。これを行うには、次の方程式を解く必要があります。
結論として、これら 2 つの平行な力のシステムから生じる力は、大きさ 24 N の力で、最初の力の作用点の右 7.5 m に位置します。
反対方向の平行力
反対方向の 2 つの平行な力の結果の力は、その値が平行な力のモジュールの差に等しい力であり、その作用点を計算するには、次の関係を適用する必要があります。
たとえば、長さ 8 m 離れた異なる方向の 11 N と 7 N の 2 つの平行な力を、その結果生じる力に置き換えたい場合は、最初に力の大きさを減算して、結果として生じる力の値を見つける必要があります。 :
結果として生じる力の係数が計算されたら、あとはその作用点を見つけるだけなので、次の方程式を提案して解きます。
したがって、この平行力系の結果として生じる力は、大きさ 4 N の力であり、最初の力の作用点の左 14 m に位置します。
一方、反対方向の 2 つの平行な力が同じ強さである場合、物理学ではそれらを力のペアと言います。いくつかの力の特徴は、モーメントを生成し、それによって物体を回転させることです。ここをクリックすると、いくつかの力のモーメントがどのように計算されるかを確認できます。