В этой статье объясняется, что такое копланарные силы, а также вы увидите примеры копланарных сил. Вы также узнаете разницу между копланарными и некомпланарными силами, а также случаи, когда две силы компланарны и конкурируют одновременно.
Что такое копланарные силы?
Компланарные силы – это силы, действующие в одной плоскости. То есть две или более силы являются компланарными, когда находятся в одной плоскости.
Следовательно, копланарные силы можно определить математически с помощью двухкомпонентных векторов. Обычно, когда вы начинаете изучать физику, вы обычно начинаете с упражнений на копланарные силы, потому что с двумерными силами легче работать.
Концепция, связанная с проблемами этого типа сил, — это концепция условий равновесия, поскольку из этих условий можно вывести неизвестные и найти неизвестные силы. Попрактиковаться с решенными упражнениями по этой теме можно по следующей ссылке:
Пример копланарных сил
Рассматривая определение копланарных сил, мы увидим пример сил такого типа.
Например, когда мы толкаем объект на землю, набор действующих на него сил компланарен.
На тело действуют две вертикальные силы: весовая, обусловленная гравитацией Земли, и нормальная сила, противодействующая силе веса. С другой стороны, действует только одна горизонтальная сила, это сила, которая прикладывается к телу при попытке его сдвинуть.
Таким образом, поскольку все силы системы можно определить в одной плоскости (экране), это три компланарные силы.
Совет по определению копланарных сил заключается в том, что если все силы содержатся внутри экрана (или бумаги), если никакие силы не направлены ни наружу, ни внутрь экрана, то это копланарные силы.
Следует отметить, что любую систему компланарных сил можно упростить и заменить все силы результирующей силой. Вы можете увидеть, как это делается, нажав здесь:
Компланарные и некомпланарные силы
Разница между копланарными и некомпланарными силами заключается в том, что копланарные силы действуют в одной плоскости, а некомпланарные силы действуют в разных плоскостях.
Следовательно, для определения копланарных сил необходимы векторы только с двумя координатами, а для выражения некомпланарных сил необходимы векторы с тремя координатами. Потому что некомпланарные силы определены в пространстве.
Когда вы начинаете преподавать физику, вы обычно решаете задачи только с копланарными силами, потому что сложность резко возрастает со всеми тремя измерениями. Так что, если вы только начинаете, любые проблемы, с которыми вы столкнетесь, наверняка будут связаны с копланарными силами.
Компланарные и совпадающие силы
Две силы являются компланарными и совпадающими , когда они действуют в одной плоскости и, при этом, их линии действия пересекаются в одной точке.
Один из способов идентифицировать копланарные и параллельные силы — убедиться, что они находятся в одной плоскости и не параллельны. Если две и более векторные силы принадлежат одной плоскости и не параллельны, это означает, что их продолжения пересекаются в точке плоскости; следовательно, они являются компланарными и конкурирующими силами.
Чтобы увидеть примеры этого типа силы, нажмите здесь: