Jaa:
Voimien siirron periaate (ratkaistujen harjoitusten kanssa)
siirrettävyyden periaatetta voimia se osoittaa, että jäykän rungon tasapainon tai liikkeen tilanne ei muutu, jos tietty kehon tietyn kohdan toimintaan vaikuttava voima korvataan toisella. Jotta tämä voitaisiin ottaa huomioon, on täytettävä kaksi tilaa.
Ensimmäinen lähtökohta on, että uusi voima on saman suuruinen, ja toinen on, että samaa suuntaa sovelletaan, vaikka se olisi eri kehon kohdalla. Molemmilla voimilla on sama tulos jäykällä rungolla; siksi ne ovat vastaavia voimia.
Siten siirtokelpoisuusperiaate vahvistaa, että voima voidaan siirtää samaan suuntaan. Samoin on huomattava, että voiman mekaaninen vaikutus voi olla sekä pyöriminen että kääntäminen. Käytännön esimerkki siirrettävyyden periaatteen merkityksestä annetaan silloin, kun kehoa työnnetään tai vedetään.
Jos sen voiman arvo, jolla runko vedetään tai työnnetään, on sama, ja molemmat voimat kohdistetaan samaan suuntaan, tuloksena oleva liike on täsmälleen sama. Tällä tavalla tulos on liikettä varten sama, työnnä tai vedä runkoa.
indeksi
- 1 Jäykät kappaleet
- 2 Siirrettävyyden periaatteen rajoitukset
- 3 Esimerkkejä
- 3.1 Ensimmäinen esimerkki
- 3.2 Toinen esimerkki
- 4 Harjoitukset ratkaistu
- 4.1 Harjoitus 1
- 4.2 Harjoitus 2
- 5 Viitteet
Jäykät kappaleet
Sitä kutsutaan jäykäksi kappaleeksi (joka ei muodosta muotoaan) mihin tahansa kehoon, joka ei kärsi muodonmuutoksista, kun siihen kohdistetaan ulkoista voimaa.
Jäykän kehon ajatus ei lopu olemasta matemaattinen ideaalisaatio, joka on välttämätön liikkeen ja kehon liikkeen syiden tutkimiseksi..
Jäykemmän kappaleen tarkempi määritelmä on se, mikä määrittelee sen materiaalipisteiden järjestelmäksi, jossa voimajärjestelmän toiminta ei muuta kehon eri pisteiden välistä etäisyyttä.
Totuus on, että todelliset ruumiit ja koneet eivät ole koskaan täysin jäykkiä ja kokevat deformaatiot, jopa minimaalisesti, niihin kohdistuvien voimien ja maksujen vaikutuksesta..
Siirrettävyyden periaatteen rajoitukset
Siirron periaatteella on joitakin rajoituksia. Ensimmäinen ja ilmeisin on siinä tapauksessa, että sovellettu voima tai voimat vaikuttavat muodonmuutosrunkoon. Tällöin rungon muodonmuutos on erilainen voimien käyttöpisteen mukaan.
Toinen rajoitus on se, joka näkyy seuraavassa tapauksessa. Oletetaan, että kaksi voimaa kohdistuu vaakasuoraan rungon päihin, molemmat samaan suuntaan, mutta vastakkaiseen suuntaan.
Lähetettävyyden periaatteen mukaan nämä kaksi voimaa voitaisiin korvata kahdella uudella voimalla, joita sovelletaan samaan suuntaan, mutta vastakkaisiin suuntiin alkuperäiseen.
Sisäisiin tarkoituksiin korvaaminen ei vaikuttaisi. Ulkopuoliselle tarkkailijalle olisi kuitenkin tapahtunut perustavanlaatuinen muutos: yhdessä tapauksessa sovelletut voimat olisivat jännittäviä, ja toisessa he voisivat ymmärtää.
Siksi on selvää, että siirtokelpoisuusperiaatetta voidaan soveltaa vain hypoteesista, jonka mukaan sen soveltaminen on ihanteellinen jäykkä kiintoaine ja sisäisen tarkkailijan näkökulmasta..
esimerkit
Ensimmäinen esimerkki
Käytännön tapaus soveltaa siirrettävyyden periaatetta tapahtuu, kun haluat siirtää auton ryhmään.
Auto liikkuu samalla tavalla, jos ne työntävät sitä tai vetävät sitä eteenpäin, niin kauan kuin ihmiset käyttävät voimaa samalla suoralla linjalla.
Toinen esimerkki
Toinen yksinkertainen esimerkki, jossa läpäisevyyden periaate täyttyy, on hihnapyörän. Liikkeen kannalta köyden, johon voima kohdistuu, kohta on välinpitämätön, kunhan käytetään yhtä paljon voimaa. Tällä tavoin se ei vaikuta liikkeeseen, jos köysi on enemmän tai vähemmän laaja.
Ratkaistut harjoitukset
Harjoitus 1
Ilmoittakaa, täyttyykö siirrettävyyden periaate seuraavissa tapauksissa:
Ensimmäinen tapaus
20 N: n voimaa, joka on kohdistettu vaakasuoraan jäykkään runkoon, korvataan toisella 15 N: n voimalla, jota sovelletaan toiseen kehon kohtaan, vaikka molemmat ovat samassa suunnassa.
ratkaisu
Tässä tapauksessa siirron periaate ei täyty, koska vaikka näitä kahta voimaa sovelletaan samaan suuntaan, toisella voimalla ei ole samaa suuruutta kuin ensimmäinen. Näin ollen yksi välttämättömistä edellytyksistä, jotka ovat siirrettävyyden periaatteen mukaisia, eivät täyty.
Toinen tapaus
20 N: n voimaa, joka on kohdistettu vaakasuoraan jäykkään runkoon, korvataan toisella 20 N: lla, jota käytetään toisessa kehon kohdassa ja pystysuunnassa..
ratkaisu
Tällöin siirrettävyyden periaate ei täyty, koska vaikka näillä kahdella joukolla on sama moduuli, niitä ei sovelleta samaan suuntaan. Jälleen kerran yksi välttämättömistä edellytyksistä, jotka ovat siirrettävyyden periaatteen mukaisia, eivät täyty. Voidaan sanoa, että nämä kaksi voimaa ovat samanarvoisia.
Kolmas tapaus
10 N: n voimaa, joka on kohdistettu vaakasuoraan jäykkään runkoon, muutetaan vielä 10 N: llä, jota sovelletaan toiseen kehon kohtaan, mutta samaan suuntaan ja suuntaan.
ratkaisu
Tässä tapauksessa siirron periaate on täytetty, koska nämä kaksi voimaa ovat yhtä suuria ja niitä sovelletaan samaan suuntaan ja mielessä. Kaikki siirrettävyyden periaatteen edellyttämät edellytykset täyttyvät. Voidaan sanoa, että nämä kaksi voimaa ovat samanarvoisia.
Neljäs tapaus
Voima liukuu toimintalinjansa suuntaan.
ratkaisu
Tässä tapauksessa siirron periaate täyttyy, koska sama voima on, että sovellettavan voiman suuruus ei muutu ja se liukuu sen toimintalinjaan. Jälleen kerran kaikki tarvittavat välittämisen periaatteen edellytykset täyttyvät.
Harjoitus 2
Jäykkään runkoon kohdistetaan kaksi ulkoista voimaa. Kaksi voimaa kohdistetaan samaan suuntaan ja samaan suuntaan. Jos ensimmäisen yksikön moduuli on 15 N ja toisen 25 N: n moduuli, mitkä edellytykset kolmannelle ulkoiselle voimalle, joka korvaa kahdesta edellisestä johtuen, täyttävät siirrettävyyden periaatteen??
ratkaisu
Toisaalta tuloksena olevan voiman arvon on oltava 40 N, mikä on seurausta näiden kahden voiman moduulin lisäämisestä.
Toisaalta tuloksena olevan voiman on toimittava missä tahansa kohdassa, joka on suorassa linjassa, joka yhdistää molempien voimien kaksi käyttöpistettä.
viittaukset
- Jäykkä runko (n.d.). Wikipediassa. Haettu 25. huhtikuuta 2018 osoitteesta es.wikipedia.org.
- Force (n.d.). Wikipediassa. Haettu 25. huhtikuuta 2018 osoitteesta en.wikipedia.org.
- Cutnell, John D .; Johnson, Kenneth W. (2003). Fysiikka, kuudes painos. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc.
- Corben, H.C .; Philip Stehle (1994). Klassinen mekaniikka. New York: Doverin julkaisut.
- Feynman, Richard P .; Leighton; Sands, Matthew (2010). Feynmanin luennot fysiikasta. Vol. I: Pääasiassa mekaniikka, säteily ja lämpö (New Millennium ed.). New York: BasicBooks.