В этой статье объясняется, что такое параллельные силы. Вы также найдете примеры параллельных силовых систем. Наконец, вы сможете увидеть, как рассчитать силу, возникающую в результате действия системы параллельных сил, действующих в одном направлении, и системы параллельных сил, действующих в другом направлении.
Что такое параллельные силы?
Параллельные силы – это силы, линии действия которых параллельны. Другими словами, две или более силы параллельны, если они имеют одно и то же направление.
Две параллельные силы могут иметь одинаковое или противоположное направление. Но пока линии, на которые они проецируются, параллельны, силы считаются параллельными.
Обратите внимание, что по определению две параллельные силы не могут быть совпадающими силами , но они могут быть коллинеарными силами .
Примеры параллельных сил
Чтобы полностью понять концепцию параллельных сил, вот два примера из повседневной жизни этого типа сил.
Например, когда два человека пытаются одновременно переместить очень тяжелый объект по горизонтали, они прилагают две параллельные силы в одном направлении, поскольку оба человека хотят переместить объект в одну и ту же сторону.
Другой пример двух параллельных сил — когда мы прыгаем обеими ногами одновременно. Чтобы совершить прыжок, каждая нога прикладывает вертикальную силу к земле.
В следующих разделах мы увидим, как две параллельные силы заменяются результирующей силой. Однако, чтобы понять следующие упражнения с параллельными силами, вы должны сначала знать , каковы условия баланса .
Параллельные силы, действующие в одном направлении
Сила, возникающая в результате действия двух параллельных сил в одном направлении, представляет собой силу, значение которой представляет собой сумму модулей параллельных сил, а ее точка приложения отвечает следующему соотношению:
Уравнение, используемое для определения точки приложения результирующей силы, получено в результате применения условия моментного равновесия, т.е. второго условия равновесия.
Например, если мы хотим сложить две параллельные силы 9 Н и 15 Н в одном направлении, разделенные длиной 12 м, мы должны сначала сложить интенсивности сил, чтобы найти значение результирующей силы:
Теперь осталось определить точку приложения силы. Для этого нам необходимо решить следующее уравнение:
В заключение следует отметить, что сила, возникающая в результате действия системы этих двух параллельных сил, представляет собой силу величиной 24 Н и расположена в 7,5 м правее точки приложения первой силы.
Параллельные силы в противоположном направлении
Результирующая сила двух параллельных сил противоположного направления — это сила, величина которой равна разности модулей параллельных сил, и для расчета точки ее приложения необходимо применить следующее соотношение:
Например, если мы хотим заменить две параллельные силы 11 Н и 7 Н в разных направлениях, разделенные длиной 8 м, на их результирующую силу, мы должны сначала вычесть величины сил, чтобы найти значение результирующей силы. :
После того, как модуль результирующей силы рассчитан, остается только найти точку ее приложения, поэтому мы предлагаем следующее уравнение и решаем его:
Таким образом, результирующая сила этой системы параллельных сил представляет собой силу величиной 4 Н и расположена на расстоянии 14 м левее точки приложения первой силы.
С другой стороны, когда две параллельные силы, действующие в противоположных направлениях, имеют одинаковую интенсивность, в физике мы говорим, что они представляют собой пару сил. Характеристика пары сил состоит в том, что она создает момент и, следовательно, вращает тело. Посмотреть, как рассчитывается момент некоторых сил, можно, нажав здесь: