Princip om överförbarhet av styrkor (med lösta övningar)



den principen om överförbarhet av krafter Det indikerar att situationen för balans eller rörelse för en styv kropp inte förändras om en viss kraft som verkar på en viss punkt i kroppen ersätts av en annan. För att detta ska beaktas måste två lokaler vara uppfyllda.

Den första förutsättningen är att den nya kraften är av samma storleksordning, och den andra är att samma riktning tillämpas, även om den ligger på en annan punkt i kroppen. De två krafterna har samma resultat på en styv kropp; därför är de likvärdiga krafter.

Sålunda bekräftar principen om överförbarhet att en kraft kan överföras i samma riktning. På samma sätt bör det noteras att den mekaniska effekten av kraft kan vara både rotation och översättning. Ett praktiskt exempel på betydelsen av principen om överförbarhet ges när en kropp drivs eller dras.

Om värdet av kraften med vilken kroppen dras eller skjuts är densamma, och båda krafterna appliceras i samma riktning är den resulterande rörelsen exakt densamma. På detta sätt, för rörelsens ändamål är resultatet detsamma, tryck eller dra kroppen.

index

  • 1 styva kroppar
  • 2 Begränsningar av principen om överförbarhet
  • 3 exempel
    • 3.1 Första exemplet
    • 3.2 Andra exemplet
  • 4 Övningar löst
    • 4.1 Övning 1
    • 4.2 Övning 2
  • 5 referenser

Starka kroppar

Det kallas en styv kropp (som inte deformeras) till någon kropp som inte lider av deformationer när en yttre kraft appliceras på detta.

Tanken med styv kropp slutar inte vara en matematisk idealisering som är nödvändig för studier av rörelsen och orsakerna till kroppens rörelse.

En mer precis definition är stel kropp som definierar det som ett system av partiklar, varvid avståndet mellan de olika punkterna i kroppen inte förändras genom inverkan av ett system av krafter.

Sanningen är att verkliga kroppar och maskiner aldrig är helt styva och upplever deformationer, även minimalt, under de krafter och avgifter som tillämpas på dem..

Begränsningar av principen om överförbarhet

Principen om överförbarhet innehåller vissa begränsningar. Det första och mest uppenbara är att den applicerade kraften eller krafterna verkar på en deformerbar kropp. I det fallet kommer kroppens deformation att vara annorlunda beroende på kraven.

En annan begränsning är den som kan ses i följande fall. Antag att två krafter appliceras horisontellt på kroppens ändar, både i samma riktning men i motsatt riktning.

Enligt överförbarhetsprincipen kan de två krafterna ersättas med två nya krafter som appliceras i samma riktning, men i motsatta riktningar till originalet.

För interna ändamål skulle substitutionen inte ha någon konsekvens. Men för en extern observatör skulle en grundläggande förändring ha ägt rum: i ett fall skulle de applicerade krafterna vara spända, och i en annan skulle de vara förstående.

Därför är det uppenbart att principen om överförbarhet endast kan tillämpas från hypotesen av dess tillämpning på idealiska styva fasta substanser och ur en intern observatörs perspektiv.

exempel

Första exemplet

Ett praktiskt fall för tillämpning av principen om överförbarhet sker när du vill flytta en bil till en grupp människor.

Bilen kommer att röra sig på samma sätt vare sig de trycker på den eller drar den framåt, så länge som man använder kraft på samma raka linje.

Andra exemplet

Ett annat enkelt exempel där principen om överförbarhet är uppfylld är den hos remskivan. För rörelsens syfte är punktet på repet som kraften appliceras på, likgiltigt, så länge som samma mängd kraft appliceras. På så sätt påverkar inte rörelsen om repet är mer eller mindre omfattande.

Lösta övningar

Övning 1

Ange om principen om överförbarhet är uppfylld i följande fall:

Första fallet

En kraft på 20 N applicerad horisontellt på en styv kropp ersätts av en annan kraft på 15 N som appliceras på en annan punkt i kroppen, även om båda gäller i samma riktning.

lösning

I detta fall kommer principen om överförbarhet inte att uppfyllas eftersom, även om de två krafterna appliceras i samma riktning, har den andra kraften inte samma storleksordning som den första. Därför är en av de oumbärliga förutsättningarna för överförbarhetsprincipen inte uppfylld.

Andra fallet

En kraft på 20 N applicerad horisontellt på en styv kropp ersätts med ytterligare 20 N, applicerad vid en annan punkt i kroppen och vertikalt.

lösning

Vid detta tillfälle är principen om överförbarhet inte uppfylld, eftersom de två krafterna har samma modul, gäller de inte i samma riktning. Återigen är en av de oumbärliga förutsättningarna för överförbarhetsprincipen inte uppfylld. Man kan säga att de två krafterna är likvärdiga.

Tredje fallet

En kraft på 10 N applicerad horisontellt på en styv kropp ändras med ytterligare 10 N applicerad på en annan punkt i kroppen, men i samma riktning och riktning.

lösning

I detta fall är principen om överförbarhet uppfylld, eftersom de två krafterna är av samma storleksordning och appliceras i samma riktning och mening. Alla nödvändiga förutsättningar för överförbarhetsprincipen är uppfyllda. Man kan säga att de två krafterna är likvärdiga.

Fjärde fallet

En kraft glider i riktning mot dess åtgärdslinje.

lösning

I detta fall om principen om överföring uppfylls sedan, när samma kraft ändrar inte storleken på den kraft som appliceras och detta glider in din handlingslinje. Återigen är alla nödvändiga förutsättningar för överförbarhetsprincipen uppfyllda.

Övning 2

Två externa krafter appliceras på en styv kropp. De två krafterna appliceras i samma riktning och i samma riktning. Om den första modulen är 15 N och den andra 25 N, vilka villkor måste uppfylla tredjedel yttre kraft för att ersätta resultatet av de tidigare två för att tillfredsställa principen om överförbarhet?

lösning

Å ena sidan måste värdet på den resulterande kraften vara 40 N, vilket är resultatet av att modulen för de två krafterna läggs till.

Å andra sidan måste den resulterande kraften agera vid vilken punkt som helst av den raka linjen som förenar de två applikationspunkterna hos de två krafterna.

referenser

  1. Hård kropp (n.d.). På Wikipedia. Hämtad den 25 april 2018, från es.wikipedia.org.
  2. Force (n.d.). På Wikipedia. Hämtad den 25 april 2018, från en.wikipedia.org.
  3. Cutnell, John D .; Johnson, Kenneth W. (2003). Fysik, sjätte upplagan. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc.
  4. Corben, H.C .; Philip Stehle (1994). Klassisk mekanik. New York: Dover-publikationer.
  5. Feynman, Richard P .; Leighton; Sands, Matthew (2010). Feynman föreläsar om fysik. Vol. I: Huvudsakligen mekanik, strålning och värme (New Millennium ed.). New York: BasicBooks.