Princippet om overførbarhed af kræfter (med opløste øvelser)

den overførselsprincip af kræfter det indikerer at situationen for balance eller bevægelse af en stiv krop ikke ændres, hvis en bestemt kraft, der virker på et bestemt punkt i kroppen, erstattes af en anden. For at kunne overvejes skal to lokaler være opfyldt.

Den første forudsætning er, at den nye styrke er af samme størrelsesorden, og det andet påføres, er den samme retning, om end på et andet punkt i kroppen. De to kræfter har samme resultat på en stiv krop; derfor er de tilsvarende kræfter.

Således bekræfter overførselsprincippet, at en kraft kan overføres i samme retning. På samme måde skal det bemærkes, at den mekaniske effekt af kraft kan være både rotation og oversættelse. Et praktisk eksempel på betydningen af ​​overførselsprincippet gives, når et organ skubbes eller trækkes.

Hvis værdien af ​​den kraft, hvormed der trækkes eller skubbes legemet er det samme, og begge kræfter påføres den samme retning, den resulterende bevægelse er nøjagtig det samme. På denne måde er det med henblik på bevægelse det samme, tryk eller trække kroppen.

indeks

• 1 Stive legemer
• 2 Begrænsninger af overførselsprincippet
• 3 eksempler
  • 3.1 Første eksempel
  • 3.2 Andet eksempel
• 4 øvelser løst
  • 4.1 Øvelse 1
  • 4.2 Øvelse 2
• 5 referencer

Stive legemer

Det kaldes en stiv krop (der ikke deformeres) til enhver krop, der ikke lider deformationer, når der anvendes en ekstern kraft på dette.

Ideen om stiv krop stopper ikke med at være en matematisk idealisering, der er nødvendig for at studere bevægelsen og årsagerne til kroppens bevægelse.

En mere præcis definition af stiv krop er, hvad der definerer det som et system af materielle punkter, hvor afstanden mellem kroppens forskellige punkter ikke ændres af et system af kræfter.

Sandheden er, at virkelige kroppe og maskiner aldrig er helt stive og oplever deformationer, selv minimalt under virkningen af ​​de kræfter og afgifter, der pålægges dem..

Begrænsninger af overførselsprincippet

Overførselsprincippet indeholder nogle begrænsninger. Den første og mest oplagte er i tilfælde af, at den påførte kraft eller kræfter virker på en deformerbar krop. I så fald vil deformationen af ​​kroppen være forskellig afhængigt af styrkenes anvendelse.

En anden begrænsning er den, der kan ses i det følgende tilfælde. Antag to kræfter anbragt vandret på enden af ​​en krop, både i samme retning men i den modsatte retning.

Ifølge overførselsprincippet kunne de to kræfter erstattes af to nye kræfter anvendt i samme retning, men i modsatte retninger til den oprindelige.

For interne formål ville substitutionen ikke have nogen konsekvens. Men for en ekstern observatør ville en fundamental ændring have fundet sted: i et tilfælde ville de anvendte kræfter være spændte, og i en anden ville de være forståelige.

Derfor er det klart, at princippet om overførbarhed er kun gældende fra den antagelse af dens anvendelse til ideelle stive legemer og ud fra perspektivet om en intern observatør.

eksempler

Første eksempel

En praktisk anvendelse af overførselsprincippet finder sted, når du vil flytte en bil til en gruppe mennesker.

Bilen vil bevæge sig på samme måde, uanset om de skubber den eller trækker den fremad, så længe folk anvender kraft på samme lige linje.

Andet eksempel

Et andet simpelt eksempel, hvor overførselsprincippet er opfyldt, er det for remskiven. Med henblik på bevægelse er punktet på det reb, på hvilket kraften påføres, ligeglad, så længe samme mængde kraft anvendes. På denne måde påvirker det ikke bevægelsen, hvis rebet er mere eller mindre omfattende.

Løste øvelser

Øvelse 1

Angiv, om overførselsprincippet er opfyldt i følgende tilfælde:

Første tilfælde

en kraft på 20 N påføres vandret på et stift legeme af en anden kraft på 15 N påføres andre steder i kroppen udskiftes, selv om begge anvendes i den samme retning.

opløsning

I dette tilfælde princippet om overføres ikke er opfyldt, for selv om de to kræfter påføres i samme retning, den anden kraft har samme størrelse som den første. Derfor er et af de uundværlige betingelser for overførselsprincippet ikke opfyldt.

Andet tilfælde

En kraft på 20 N, der påføres vandret på en stiv krop, erstattes af en anden 20 N, der påføres på et andet punkt i kroppen og lodret.

opløsning

Ved denne lejlighed er princippet om transmissibilitet ikke opfyldt, da de to kræfter har samme modul, gælder de ikke i samme retning. Igen er en af ​​de uundværlige betingelser for overførselsprincippet ikke opfyldt. Man kan sige, at de to kræfter er ækvivalente.

Tredje sag

En kraft på 10 N, der påføres vandret på et stift legeme, ændres med yderligere 10 N på et andet punkt i kroppen, men i samme retning og retning.

opløsning

I dette tilfælde er overførselsprincippet opfyldt, da de to kræfter er af samme størrelse og anvendes i samme retning og forstand. Alle de nødvendige betingelser for overførselsprincippet er opfyldt. Man kan sige, at de to kræfter er ækvivalente.

Fjerde sag

En kraft glider i retning af sin aktionslinie.

opløsning

I dette tilfælde er overførselsprincippet opfyldt, idet den samme kraft ikke ændrer størrelsen af ​​den anvendte kraft, og den glider i sin handling. Endnu en gang er alle de nødvendige betingelser for overførselsprincippet opfyldt.

Øvelse 2

To ydre kræfter påføres på en stiv krop. De to kræfter anvendes i samme retning og i samme retning. Hvis modulet i den første er 15 N og det for den anden af ​​25 N, hvilke betingelser skal en tredje ekstern kraft, der erstatter den, der er resultatet af de to tidligere, opfylde overførselsprincippet??

opløsning

På den ene side skal værdien af ​​den resulterende kraft være 40 N, hvilket er resultatet af at tilføje modulet af de to kræfter.

På den anden side skal den resulterende kraft virke på ethvert punkt af den lige linje, der forbinder de to applikationspunkter af de to kræfter.

referencer

1. Stiv krop (n.d.). I Wikipedia. Hentet den 25. april 2018, fra es.wikipedia.org.
2. Force (n.d.). I Wikipedia. Hentet den 25. april 2018, fra en.wikipedia.org.
3. Cutnell, John D .; Johnson, Kenneth W. (2003). Fysik, sjette udgave. 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 foredler om fysik. Vol. I: Almindeligvis mekanik, stråling og varme (Nyt årtusind ed.). New York: BasicBooks.