В этой статье объясняется, что такое система сил. Вы также найдете несколько примеров силовых систем и наиболее распространенные типы силовых систем.
Что такое система сил?
В физике системой сил называется совокупность сил, действующих на одно и то же тело или объект. То есть, когда к телу приложены две и более силы, оно представляет собой систему сил.
Логично, что для того, чтобы это была система сил, должно действовать более одной силы; из двух сил мы уже рассматриваем систему. Аналогично каждая из сил, входящих в систему сил, называется компонентом системы.
Любую систему сил можно заменить одной силой, называемой результирующей силой . Таким образом, система упрощается, поскольку она переходит от нескольких сил к одной силе и, следовательно, ее легче интерпретировать.
Для этого необходимо осуществить процедуру, которая представляет определенную трудность, так как зависит от природы системы сил. Нажмите на следующую ссылку, чтобы узнать, как это сделать:
Примеры силовых систем
Что касается определения системы сил, ниже вы можете увидеть несколько примеров систем сил, чтобы лучше понять их значение.
- Например, у нас есть система сил, когда несколько человек одновременно прилагают силу к очень тяжелому объекту, пытаясь сдвинуть его.
- Другой пример системы силы — человек держит предмет. В системе действуют несколько сил, таких как сила веса человека, сила веса объекта и сила человека, поддерживающего объект, среди других сил.
- Наконец, когда автомобиль движется по дороге, это тоже система сил, поскольку на него действуют несколько сил: сила веса, нормальная сила, сила трения и т. д.
Типы силовых систем
Ниже описаны наиболее важные типы силовых систем. Однако, чтобы лучше понять концепцию каждого типа системы сил, рекомендуется также прочитать, как рассчитывается равнодействующая сила системы сил (у вас есть ссылка выше), поскольку она рассчитывается по-разному в зависимости от типа системы сил. . система.
Копланарная силовая система
Компланарная система сил – это совокупность сил, действующих в одной плоскости. Так что все силы системы содержатся в одной плоскости.
Одной из характеристик системы этого типа является то, что все силы могут быть выражены векторами только двух координат. Обычно, когда вы начинаете изучать физику, вы обычно выполняете упражнения с такой силой, потому что они легче.
Система конкурирующих сил
Система конкурирующих сил состоит из двух или более сил, направления которых пересекаются в одной точке. Другими словами, продолжения линий действия системы конкурирующих сил пересекаются в одной точке.
Поэтому, как мы увидим ниже, пара параллельных или коллинеарных сил никогда не будет частью системы конкурирующих сил.
система холмистых войск
Система коллинеарных сил состоит из нескольких сил, имеющих одно и то же направление. Следовательно, когда две или более силы разделяют свою линию действия, это коллинеарная система сил.
Следует отметить, что коллинеарные силы могут иметь одинаковое или противоположное направление, но независимо от их направления они считаются коллинеарными, если имеют одинаковое направление.
система параллельных сил
Система параллельных сил — это совокупность сил, образованная только параллельными силами, то есть линии действия всех сил в такой системе сил параллельны.
Хотя линии действия этих типов сил параллельны, математически считается, что они имеют одно и то же направление.
Система перпендикулярных сил
Система перпендикулярных сил состоит из двух и более сил, перпендикулярных друг другу, то есть образующих угол 90°.
Чтобы вычислить силу, возникающую в результате действия двух перпендикулярных сил, мы должны применить формулу величины силы. Если вам больше интересно, вы можете увидеть, как это делается, в статье о результирующей силе, указанной выше.
система сил в равновесии
Система сил в равновесии – это совокупность сил, результирующая сила и результирующий момент которых равны нулю. Следовательно, система находится в равновесии, когда она покоится, имеет постоянную линейную скорость или постоянную угловую скорость.
В физике, чтобы тело считалось равновесным, оно должно удовлетворять двум условиям, какие они есть, вы можете увидеть здесь: