В этой статье объясняется, что такое балансирующая сила и как она рассчитывается. Кроме того, вы сможете практиковаться в выполнении балансирующих силовых упражнений.
Что такое балансирующая сила?
Балансирующая сила — это сила, которая противодействует действию всех сил в системе, то есть балансирующая сила — это сила, способная уравновесить систему сил.
Следовательно, уравновешивающая сила системы имеет ту же величину, направление и противоположное направление результирующей силе.
Кроме того, балансирующая сила приводит к тому, что сумма всех сил в системе становится равной нулю, и, следовательно, система находится в равновесии.
Например, нормальная сила — это сила, которая уравновешивает силу веса, поскольку нейтрализует ее действие и позволяет телу удерживаться на земле.
Как рассчитать балансирующую силу
Чтобы рассчитать балансирующую силу, действующую на систему, необходимо сначала найти результирующую силу, действующую на систему, а затем инвертировать ее компоненты.
Поскольку уравновешивающая сила противоположна равнодействующей, процесс определения балансирующей силы заключается в простом определении равнодействующей силы и последующем изменении знака ее координат.
Следовательно, чтобы найти балансирующую силу системы, важно знать, как рассчитывается результирующая сила. Если нет, вы должны увидеть следующее объяснение:
Например, если результирующая сила системы равна
, расчет балансирующей силы будет:
Решенные балансирующие силовые упражнения
Упражнение 1
Рассчитайте балансирующую силу следующих трех сил:
Все три силы имеют одинаковое направление, поэтому направление результирующей силы будет одинаковым для этих сил.
В этом упражнении у нас есть две силы с одинаковым направлением и направлением, поэтому мы можем их сложить напрямую. С другой стороны, у нас есть другая сила с тем же направлением, но с другим направлением, поэтому эта сила вычтет интенсивность из результирующей силы.
Кроме того, значение суммы сил, направленных вправо, больше, чем значение силы, направленной влево, поэтому результирующая сила должна иметь правое направление.
Следовательно, поскольку уравновешивающая сила противоположна результирующей силе, уравновешивающая сила будет силой величиной 5 Н, направленной в том же направлении, но влево.
Упражнение 2
Определить уравновешивающую силу системы, образованную следующими двумя силами:
- Усилие 10 Н при наклоне относительно горизонтальной оси 45°.
- Усилие 7 Н при наклоне относительно горизонтальной оси 60°.
Постановка задачи говорит нам, что силы имеют разные направления, поэтому, чтобы найти результирующую силу, мы должны сначала разложить их векторно, используя формулы синуса и косинуса:
А теперь добавим компоненты сил, соответствующие одной оси:
Следовательно, результирующая сила равна:
Следовательно, балансирующая сила будет равна:
Упражнение 3
Найдите уравновешивающую силу следующей системы сил:
Чтобы получить результирующую силу всех векторных сил на графике, нам нужно применить метод многоугольника:
Таким образом, результирующая сила имеет следующие компоненты:
Таким образом, балансирующей силой будет сила с теми же составляющими, но с измененным знаком:
