In dit artikel wordt uitgelegd wat collineaire krachten zijn. Ook vind je diverse voorbeelden van collineaire krachten, en leer je ook hoe je twee of meer collineaire krachten optelt.
Wat zijn heuvelkrachten?
Collineaire krachten zijn krachten die dezelfde actielijn hebben. Met andere woorden: twee of meer krachten zijn collineair als hun richting precies hetzelfde is.
Het belangrijkste voordeel van de collineariteit van twee krachten is dat ze heel gemakkelijk kunnen worden opgeteld. Hieronder zullen we zien hoe twee of meer collineaire krachten optellen.
Daarom kunnen twee collineaire krachten per definitie nooit gelijktijdig optreden, aangezien het twee verschillende soorten krachten zijn.
Voorbeelden van collineaire krachten
Om de betekenis van collineaire krachten beter te begrijpen, volgen hier twee voorbeelden uit het dagelijks leven van dit soort krachten.
Wanneer twee groepen mensen bijvoorbeeld touwtrekken spelen, zijn de krachten die door de twee groepen worden uitgeoefend collineair. In dit geval hebben de twee collineaire krachten dezelfde richting, maar hun richting is tegengesteld.
Zoals je kunt zien in de grafiek van de krachten die op het touw worden uitgeoefend, is de kracht die wordt uitgeoefend door de groep aan de linkerkant groter dan de kracht die wordt uitgeoefend door de persoon aan de rechterkant, dus zal het touw naar links bewegen.
Een ander voorbeeld uit het dagelijks leven van een collineair krachtsysteem is wanneer we een kracht uitoefenen op een lichaam of muur en deze niet kunnen verplaatsen. De persoon die duwt, oefent een kracht uit tegen de muur, maar de muur oefent ook een reactiekracht uit op de persoon met dezelfde grootte en richting, maar in de tegenovergestelde richting. Daarom beweegt de persoon niet.
In de natuurkunde staat dit fenomeen bekend als de derde wet van Newton of het actie-reactieprincipe.
Som van de Hillar-krachten
De som van twee collineaire krachten is gelijk aan een resulterende kracht van dezelfde richting, van een grootte die gelijk is aan de som van de grootten van de krachten, en van dezelfde richting als de grootste kracht.
Dat wil zeggen, om twee collineaire krachten op te tellen, moet de algebraïsche som van hun moduli worden gemaakt, en de betekenis en richting van de resulterende kracht wordt bepaald door de kracht met de hoogste modulus.
Als daarom twee collineaire krachten in dezelfde richting worden opgeteld, zal de resulterende kracht een kracht in dezelfde richting zijn waarvan de waarde de som zal zijn van de moduli van de twee krachten.
Aan de andere kant, als we twee collineaire krachten met tegengestelde richtingen optellen, zal de resulterende kracht de richting van de grootste kracht hebben en zal de waarde ervan gelijk zijn aan de aftrekking van de modules van de twee krachten.
Via de volgende link kun je trainen met krachtoefeningen: