In dit artikel wordt uitgelegd wat coplanaire krachten zijn en je ziet ook voorbeelden van coplanaire krachten. Je zult ook het verschil ontdekken tussen coplanaire en niet-coplanaire krachten en wanneer twee krachten coplanair zijn en tegelijkertijd met elkaar concurreren.
Wat zijn coplanaire krachten?
Coplanaire krachten zijn krachten die in hetzelfde vlak werken. Dat wil zeggen dat twee of meer krachten coplanair zijn als ze zich in hetzelfde vlak bevinden.
Daarom kunnen coplanaire krachten wiskundig worden gedefinieerd met tweecomponentenvectoren. Normaal gesproken begin je als je natuurkunde gaat studeren meestal met oefeningen voor coplanaire krachten, omdat het gemakkelijker is om met tweedimensionale krachten te werken.
Een concept dat verband houdt met problemen met dit soort krachten is dat van evenwichtsomstandigheden, omdat uit deze omstandigheden onbekende krachten kunnen worden opgewekt en onbekende krachten kunnen worden gevonden. Via de volgende link kunt u oefenen met opgeloste oefeningen over dit onderwerp:
Voorbeeld van coplanaire krachten
Als we de definitie van coplanaire krachten beschouwen, zullen we een voorbeeld van dit soort krachten zien.
Wanneer we bijvoorbeeld een object op de grond duwen, zijn de krachten die erop inwerken coplanair.
Er werken twee verticale krachten op het lichaam: het gewicht, dat het gevolg is van de zwaartekracht van de aarde, en de normaalkracht, die de kracht van het gewicht tegenwerkt. Aan de andere kant werkt er slechts één horizontale kracht, dit is de kracht die op het lichaam wordt uitgeoefend in een poging het te bewegen.
Omdat alle krachten van het systeem dus in één enkel vlak (dat van het scherm) kunnen worden gedefinieerd, zijn dit drie coplanaire krachten.
Een tip voor het identificeren van coplanaire krachten is dat als alle krachten zich binnen het scherm (of papier) bevinden en er geen krachten naar buiten of naar binnen gaan vanaf het scherm, het coplanaire krachten zijn.
Opgemerkt moet worden dat elk systeem van coplanaire krachten kan worden vereenvoudigd en dat alle krachten kunnen worden vervangen door een resulterende kracht. Hoe u dit doet, kunt u zien door hier te klikken:
Coplanaire en niet-coplanaire krachten
Het verschil tussen coplanaire krachten en niet-coplanaire krachten is dat coplanaire krachten in hetzelfde vlak werken, terwijl niet-coplanaire krachten in verschillende vlakken werken.
Om coplanaire krachten te definiëren zijn daarom vectoren met slechts twee coördinaten nodig, maar om niet-coplanaire krachten uit te drukken zijn vectoren met drie coördinaten nodig. Omdat niet-coplanaire krachten in de ruimte worden gedefinieerd.
Als je natuurkunde gaat doceren, doe je meestal alleen problemen met coplanaire krachten, omdat de moeilijkheidsgraad dramatisch toeneemt met alle drie de dimensies. Dus als je net begint, zullen alle problemen die je tegenkomt zeker gepaard gaan met coplanaire krachten.
Coplanaire en gelijktijdige krachten
Twee krachten zijn coplanair en gelijktijdig wanneer ze in hetzelfde vlak werken en bovendien snijden hun werkingslijnen elkaar op een punt.
Eén manier om coplanaire en gelijktijdige krachten te identificeren, is door te zien dat ze zich in hetzelfde vlak bevinden en niet parallel. Als twee of meer vectorkrachten tot hetzelfde vlak behoren en niet evenwijdig zijn, betekent dit dat hun uitbreidingen elkaar snijden op een punt in het vlak; daarom zijn het coplanaire en concurrerende krachten.
Om voorbeelden van dit soort kracht te zien, klik hier: