Принцип на преносимост на силите (с решени упражнения)

Принципът на предаване на сила показва, че равновесието или движението на твърдо тяло не се променя, ако определена сила, действаща върху определена точка от тялото, се замени с друга. За да се вземе това под внимание, трябва да бъдат изпълнени две помещения.

Първата предпоставка е, че новата сила е от същата величина, а втората е, че се прилага една и съща посока, дори ако тя е на различна точка на тялото. Двете сили имат един и същ резултат върху твърдо тяло; следователно те са еквивалентни сили.

По този начин принципът на предаваемост потвърждава, че сила може да бъде предадена в една и съща посока. По същия начин трябва да се отбележи, че механичният ефект на силата може да бъде както въртене, така и превод. Практически пример за смисъла на принципа на предаваемост се дава, когато тялото е избутано или издърпано.

Ако стойността на силата, с която тялото е издърпана или избутана, е една и съща и двете сили се прилагат в една и съща посока, полученото движение е точно същото. По този начин за целите на движението резултатът е един и същ, бутане или издърпване на тялото.

Твърди тела

Тя се нарича твърдо тяло (което не се деформира) към всяко тяло, което не страда от деформации, когато към нея е приложена външна сила.

Идеята за твърдо тяло не спира да бъде математическа идеализация, необходима за изучаване на движението и причините за движението на телата.

По-точно определение на твърдо тяло е това, което го определя като система от материални точки, в която разстоянието между различните точки на тялото не се променя от действието на система от сили.

Истината е, че истинските тела и машини никога не са напълно твърди и изпитват деформации, дори минимално, под действието на приложените към тях сили и такси.

Ограничения на принципа на предаване

Принципът на предаваемост има някои ограничения. Първото и най-очевидното е, че приложената сила или сили действат върху деформируемо тяло. В този случай деформацията на тялото ще бъде различна в зависимост от точката на прилагане на силите.

Друго ограничение е това, което може да се види в следващия случай. Да предположим, че две сили се прилагат хоризонтално по краищата на тялото, както в една и съща посока, но в обратна посока.

Според принципа на предаваемост, двете сили могат да бъдат заменени с две нови сили, приложени в една и съща посока, но в противоположни посоки към първоначалните.

За вътрешни цели заместването няма да има последствия. Въпреки това, за външен наблюдател би се случила фундаментална промяна: в един случай приложените сили биха били напрегнати, а в друг - биха били разбираеми.

Следователно е ясно, че принципът на предаваемост е приложим само от хипотезата на неговото прилагане към идеални твърди твърди тела и от гледна точка на вътрешен наблюдател.

Примери

Първи пример

Практически случай на прилагане на принципа на предаваемост възниква, когато искате да преместите автомобил за група хора.

Автомобилът ще се движи по същия начин, независимо дали го бутат или издърпват напред, стига хората да прилагат сила на една и съща права линия.

Втори пример

Друг прост пример, при който се спазва принципът за предавателна способност, е този на макарата. За целите на движението, точката на въжето, върху което се прилага силата, е безразлична, стига да се прилага същото количество сила. По този начин тя не влияе на движението, ако струната е повече или по-малко обширна.

Решени упражнения

Упражнение 1

Посочете дали е спазен принципът на преносимост в следните случаи: \ t

Първи случай

Сила от 20 N, приложена хоризонтално върху твърдо тяло, се заменя с друга сила от 15 N, приложена в друга точка на тялото, въпреки че и двете се прилагат в една и съща посока.

разтвор

В този случай принципът на преносимост няма да бъде изпълнен, тъй като, въпреки че двете сили се прилагат в една и съща посока, втората сила няма същата величина като първата. Ето защо не е изпълнено едно от необходимите условия на принципа за преносимост.

Втори случай

Сила от 20 N, приложена хоризонтално върху твърдо тяло от друга, също с 20 N, приложена в друга точка на тялото и вертикално се заменя.

разтвор

По този повод принципът за преносимост не е изпълнен, тъй като, въпреки че двете сили имат един и същ модул, те не се прилагат в една и съща посока. Отново, едно от необходимите условия на принципа за преносимост не е изпълнено. Може да се потвърди, че двете сили са еквивалентни.

Трети случай

Сила от 10 N, приложена хоризонтално върху твърдо тяло от друга, също от 10 N, се прилага в друга точка на тялото, но в същата посока и смисъл.

разтвор

В този случай принципът на предаваемост е изпълнен, като се има предвид, че двете сили са от една и съща величина и се прилагат в една и съща посока и смисъл. Спазени са всички необходими условия на принципа за преносимост. Може да се потвърди, че двете сили са еквивалентни.

Четвърти случай

Сила се плъзга по посоката на своята линия на действие.

разтвор

В този случай принципът на предаваемост е изпълнен, като се има предвид, че като една и съща сила, величината на приложената сила не се променя и тя се подхлъзва в своята линия на действие. Още веднъж са изпълнени всички необходими условия на принципа за преносимост.

Упражнение 2

Две външни сили се прилагат към твърдо тяло. Двете сили се прилагат в една и съща посока и в същата посока. Ако модулът на първия е 15 N и този на втория от 25 N, какви условия трябва да изпълнява принципа на предаваемост на трета външна сила, която заменя тази, получена от предишните две?