Фізика. 7 клас. Пістун

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

§ 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.

Рис. 79

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

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.

F = F1 + F2.

Рис. 80

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 тягнути столик вертикально вгору з силою F2 = 4 Н.

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 = F1 - F2.

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

Рис. 82

  • 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.
  • 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?