Bu makale, rakip güçlerin ne olduğunu ve rakip güç sisteminin ne olduğunu açıklamaktadır. Ayrıca rakip kuvvetlere ilişkin örnekler, diğer kuvvet türleriyle arasındaki farklar ve rakip kuvvetler sisteminin bileşke kuvvetinin nasıl hesaplanacağını da bulacaksınız.
Rakip güçler nelerdir?
Rakip kuvvetler, yönleri bir noktada kesişen iki veya daha fazla kuvvettir. Öyle ki, uzantıları aynı noktada kesişen tüm kuvvetler , birbiriyle yarışan kuvvetler sistemi oluşturur.
Bu nedenle, farklı yönlerden iki veya daha fazla kuvvet katı bir katıya uygulandığında, rekabet eden kuvvetlerden oluşan bir sisteme sahip olduğumuzu söyleriz. Ve tüm bu kuvvetlerin yerini tek bir kuvvet alabilir (bunu nasıl yapacağımızı aşağıda göreceğiz).
Ek olarak, rakip kuvvetler aynı düzlemde olduğunda bunlara eşzamanlı ve eş düzlemli kuvvetler denir. Normalde fizikte genellikle bu tip kuvvetleri incelemeye başlarız çünkü aynı düzlemde olmak kuvvetleri tanımlamak için yalnızca iki bileşene ihtiyaç vardır.
Rekabet Eden Güçlere Örnekler
Rakip kuvvetlerin tanımı göz önüne alındığında, anlamlarını tam olarak anlamak için aşağıda bu tür kuvvetlerin iki örneği verilmiştir.
örnek 1
Aşağıdaki örnekte, hareket çizgileri bir noktada kesiştiği için iki rakip gücü görebilirsiniz.
Bu nedenle kuvvetlerin birbirine değmesi şart değildir ancak eş zamanlı olmaları için uzantılarının kesişmesi yeterlidir.
Örnek 2
İşte üç rakip gücün başka bir örneği. Tavandan sarkıtılan ve kendisini desteklemek için üç farklı kuvvetin uygulandığı bir gövdedir. Bu, günlük yaşamda karşılaşabileceğiniz rakip güçlerin bir örneğidir.
Her bir halat, onu desteklemek için vücuda bir kuvvet uygular ve bunların yönleri bir noktada çakışır; dolayısıyla bu, birbiriyle yarışan kuvvetlerin oluşturduğu bir sistemdir.
Rekabet eden ve rekabet etmeyen güçler
Rakip ve rakip olmayan güçler arasındaki fark, yönlerinin aynı noktada çakışıp çakışmadığıdır. Rakip güçlerin yönleri herhangi bir zamanda çakışırken, rekabet etmeyen güçlerin yönlerinin hiçbir ortak yanı yoktur.
Planda rekabet etmeyen güçlerin hepsi bu paralel kuvvetlerdir, bu, güçlerin rekabet etmediği tek zamandır.
Ek olarak, rakip kuvvetler, yaratabilecekleri hareket türüne göre de rakip olmayan kuvvetlerden ayrılır. Rekabet eden kuvvetler öteleme hareketine neden olur (vücut bir yönde hareket eder), ancak rekabet etmeyen kuvvetler öteleme ve dönme hareketine (vücut döner) neden olabilir.
Rekabet eden güçler sistemi
Rekabet eden bir kuvvet sisteminde etki eden tüm kuvvetlerin yerini, bileşke kuvvet adı verilen tek bir kuvvet alabilir. Bu şekilde kuvvet sistemini basitleştiriyoruz ve tüm kuvvetleri uyguladığımızda vücudun nereye hareket edeceğini açıkça görebiliyoruz.
İki rakip kuvvetten oluşan bir sistemimiz olduğunda, bileşke kuvveti hesaplamak için paralelkenar yöntemini (veya paralelkenar kuralını) kullanmalıyız. Bu yöntem aşağıdakilerden oluşur:
- Öncelikle bir kuvvetin ucuna diğer kuvvete paralel bir çizgi çiziyoruz.
- Önceki adımı diğer kuvvetle tekrarlıyoruz.
- Ortaya çıkan kuvvet, kuvvetlerin ortak noktasından iki paralel çizginin kesişme noktasına kadar uzanan paralelkenarın köşegenidir.
Üç veya daha fazla rekabet eden kuvveti olan bir sistemimiz olduğunda, ortaya çıkan kuvveti bulmak için çokgen yöntemi kullanılır. Çokgen yönteminin adımları şunlardır:
- Her kuvveti birbiri ardına yerleştirin, böylece bir kuvvetin başlangıcı diğer kuvvetin sonuyla çakışsın. Kuvvetleri yerleştirdiğimiz sıranın hiçbir önemi yoktur.
- Ortaya çıkan kuvvet, ilk kuvvetin başlangıcı ile son kuvvetin sonunun birleştirilmesiyle elde edilen kuvvettir.
Gerçekte, rekabet halindeki kuvvetlerden oluşan bir sistemin bileşke kuvvetini bulmak, tüm kuvvetlerin toplamına benzer.
Rakip güçler üzerinde çözülmüş egzersiz
Son olarak, rakip güçler kavramının özümsenmesini tamamlamak için bir alıştırma öneriyoruz. Aşağıdaki açılır menüye tıklayarak alıştırmanın çözümünü görebilirsiniz.
- Aşağıdaki rakip kuvvetler sisteminden kaynaklanan kuvveti grafiksel olarak bulun:
Sistemin ortaya çıkan kuvvetini belirlemek için, dört rakip kuvvetten oluşan bir sistem olduğundan çokgen yönteminin kullanılması gerekir. Dolayısıyla bu yöntemi uygulayarak tüm kuvvetlerin yerini alan kuvveti (kırmızıyla gösterilen) elde ederiz:
