Підручник Фізика 7 клас - Пістун П. Ф. - Навчальна книга - Богдан 2015 рік

Розділ ІІІ ВЗАЄМОДІЯ ТІЛ. СИЛА

§29. Додавання сил. Рівнодійна

✓ Що означає твердження про те, що сила є величиною векторною?

1. Ми до цього часу розглядали найпростіші випадки, коли на тіло діяла тільки одна сила. У реальній ситуації в земних умовах на будь-яке тіло, що рухається або перебуває у спокої, частіше за все діють декілька сил.

На рис. 79, а) зображено тіло, на яке діють три сили:

Кожна сила надає тілу прискорення напрями яких збігаються з напрямами відповідних сил. Проте, як показують досліди, прискорення а, з яким у результаті рухається тіло, буде таким, яке йому надала б одна-єдина сила (рис. 79, б). Сила, яка спричиняє таку саму дію на тіло, як і декілька одночасно діючих на нього сил, називають рівнодійною цих сил.

Щоб знайти рівнодійну силу, потрібно знайти геометричну (векторну) суму всіх сил, що діють на тіло.

Рис. 79

2. Яким же способом можна знайти модуль сили (рівнодійної) та її напрям?

Розглянемо простий випадок — дія декількох сил уздовж однієї прямої. Спочатку розглянемо випадок, коли до тіла прикладені дві сили, напрямлені в один бік. Для цього проробимо такий дослід. Прикріпимо до динамометрів Д1 і Д2 ще один динамометр Д3, як показано на рис. 80.

Приведемо систему в рух, потягнувши її за нитку. Покази усіх трьох динамометрів дозволять нам переконатися у тому, що модуль рівнодійної двохсил у цьому випадку дорівнює сумі модулів сил

F = F1 + F2.

Рис. 80

динамометр Д3 покаже, що модуль рівнодійної сил дорівнює сумі модулів усіх діючих сил:

F = F1 + F2 + F3 + … +Fn .

Модуль рівнодійної сил дорівнює сумі модулів усіх діючих сил, якщо вони напрямлені вздовж однієї прямої в один бік. Напрям рівнодійної сил за цієї умови збігається з напрямом діючих сил.

3. Проведемо відповідний дослід і з’ясуємо, як знайти геометричну суму двох сил у випадку, коли сили напрямлені вздовж однієї прямої, але у протилежних напрямах.

На столик динамометра з круглим циферблатом поставимо гирю, яка буде діяти на нього з силою F1 = 5 Н (рис. 81, а). Водночас будемо тягнутистолик вертикально вгору з силою F2 = 4 Н. Сила спрямована вертикально вниз, а сила — вертикально вгору. Динамометр з круглим циферблатом покаже силу F = 1 Н. Це і буде рівнодійна сил

Рис. 81

Схематично результати досліду зображені на рис. 81, б). Тут графічно сила зображена стрілкою певної довжини з урахуванням масштабу. У цьому випадку модуль рівнодійної сили F дорівнює різниці модулів цих сил:

F = F1F2 .

Напрямлена рівнодійна у бік більшої сили. Отже, можна зробити наступний висновок.

Модуль рівнодійної двох сил дорівнює різниці модулів цих сил, якщо діючі сили напрямлені вздовж однієї прямої у протилежних напрямках. Рівнодійна двох сил у цьому разі напрямлена в бік більшої за модулем сили.

Запитання для самоперевірки

1. Яку силу називають рівнодійною?

2. Як знайти рівнодійну двох сил, які діють уздовж однієї прямої в одному напрямі; у протилежних напрямах?

3. Як графічно зображають сили?

Завдання 19

1. Чому дорівнює рівнодійна двох сил

які діють на візок (рис. 82)? Що ви можете сказати про рух візка?

2. На тіло діють три сили, напрямлені вздовж однієї прямої: F1 = 100 Н, F2 = 150 Н, F3 = 250 Н. Знайдіть їхню рівнодійну. Розгляньте усі можливі випадки і зробіть до них пояснюючі рисунки.

Рис. 82

3. Великий залізничний поїзд іноді везуть два тепловози. Один з них діє на вагони із силою 100 кН, другий - із силою 150 кН. Яку силу повинен прикласти до вагонів один, потужний тепловоз, щоб забезпечити такий самий рух поїзда?





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити