Výsledná síla a čistá síla: vyčerpávající srovnání

             Výslednou sílu můžeme jednoduše popsat jako celková síla působící na těleso a tato síla působí ve směru tělesa. Dále je čistá síla popsána jako součet všech sil působících na těleso, který se sčítá o jednotlivé vektorové síly. Toto je základní pojem pro výslednou sílu a čistou sílu

              Projekt výsledná síla je součet všech sil působících na těleso s momentem spojeným a získaným soustavou sil působících na těleso.

Koncepce výsledné síly

Když na těleso působí několik sil, je síla nahrazena jedinou silou se stejným účinkem, který se nazývá výsledná síla.

Podívejme se na několik příkladů pro lepší pochopení.

Například síla 20 N tlačí auto dozadu a síla 30 N táhne auto dopředu; výsledná síla je,

    Fr = 30N-20N

        = 10 N

Příklady výsledné síly

Parašutista padá z výšky konstantní rychlostí. Síla 500N působí na parašutistu vlivem gravitace; také zažívá současně vzestupnou sílu 500 N kvůli odporu vzduchu. Tímto způsobem se síly vyrovnávají.

         Příklad je chápán jako diagram volného těla. V tomto diagramu je objekt znázorněn bodem a různé šipky ukazují síly. Délka šipky udává velikost a směr šipky udává směr síly.

          Pro lepší pochopení tohoto konceptu je k popisu celého procesu použit diagram volného tělesa a tento diagram poskytuje jasný pohled na to, jaká přesně je logika výpočtu celkových sil působících na těleso. To je vysvětleno spolu s příkladem.

Uvažujme letadlo letící vysoko a vypočítejte výslednou sílu působící na letadlo.

           Kruh ukazuje rovinu. Síly působící na rovinu jsou znázorněny pomocí různých šipek. Zde existují čtyři různé síly, jmenovitě vztlak (síla směrem nahoru), tah, odpor vzad (odpor vzduchu) a hmotnost letadla tažená gravitací (síla směrem dolů).

            Protože všechny tyto síly jsou vektorové síly, každá z nich musí mít velikost a směr. Pro označení směru a velikosti zde používáme šipky.

To, kterým směrem šipka směřuje, udává směr síly a jak daleko šipka udává velikost síly. Síly zde působí v různých směrech, navzájem se ruší, a to, co zbývá, se nakonec vypočítá jako výsledná síla.

Abychom mohli vypočítat výslednou sílu, pojďme se zabývat vodorovnou a svislou složkou síly zvlášť.  

 Nejprve vezmeme v úvahu vertikální složku,

Síla je = 70,000 60,000 N – XNUMX XNUMX N

                                   = 10,000 N

Nyní je horizontální složka,

Síla je = 1,10,000 80,000 N – XNUMX XNUMX N

                    = 30,000 N

Výsledná síla je = 10,000 30,000 N + 40,000 XNUMX N = XNUMX XNUMX N

Koncept Net Force

Jak všichni víme, že síla působí na objekt nula, když objekt zůstává nehybný, pokud na něj není aplikována žádná síla; také nedochází k žádné změně rychlost nebo když se těleso pohybuje konstantně rychlost, v souladu s prvním Newtonovým zákonem.

         Předpokládejme, že chcete urychlit objekt; musí existovat síla, na kterou se dá zasáhnout. Například, pokud koule padající na zem má pouze gravitační sílu, to znamená sílu směřující dolů, délka ukáže množství působící síly a rychlost změní směr síly.

          V jiném případě, pokud na tuto kouli působí více sil, jako když vítr fouká směrem k pravé polovině tak silné, jako je gravitační síla v důsledku gravitace táhnoucí kouli dolů, pak musíme tyto síly sečíst pomocí vektorového určení. Nyní čistá síla na míči se hodnotí.

Formule čisté síly

       Vzorec čisté síly může být dvou typů, ten, kdy je tělo v klidu, a ten, kde je tělo v pohybu.

Vzorec čisté síly pro systém, když je tělo v klidu.

Když je těleso v klidu, působí na těleso pouze působící síla a gravitační síla,

    F_Síť =F_af + F_gf

Kde, af= síla odporu vzduchu; gf= gravitační síla

  Vzorec čisté síly, když je těleso v pohybu, na těleso působí více sil, zde si pro ilustraci vzorce vezmeme jen několik.

F_Síť =F_ag + F_gf + F_F + F_N

Kde, Ff = třecí síla; FN = normálová síla.

      Čistá síla má schopnost urychlit hmotu, zatímco jiné síly působí na tělo pouze v klidu a v pohybu.

     Základní vzorec pro čistou sílu je, F_Síť =F₁ + F₂ + F₃ +…+ F_N

Kde, F_N = počet sil.

      Čistá síla může být také vypočtena pomocí Newtonova druhého zákona, F = ma. Od té doby síla je vektorová veličina, bude mít velikost i směr. A při výpočtu čisté síly se síla stejné velikosti a opačných směrů vyruší.

       V soustavě sil se horizontální ani vertikální složky síly vzájemně neruší; říká se, že systém má nevyvážené síly. To lze snadno identifikovat z diagramu volného těla.  

       Například uvažujeme tři takové diagramy, abychom našli čistou sílu každého systému.

Z těchto diagramů volného těla se zdá, že existuje čistá síla, která působí na tělo. Čistá síla jsou jednoduše úplné síly existující v těle v klidu nebo v pohybu s neměnnou rychlostí.

           Ve všech třech případech se čistá síla určí jednoduše sečtením jednotlivých silových vektorů, které na těleso působí.

            Na závěr se nyní dostáváme k lepšímu pochopení toho, jak se výsledná síla a čistá síla od sebe liší, i když s několika podobnostmi.

************************

Také čtení:

• Gravitační síla měsíce
• Síly ve statické rovnováze
• Posun a síla
• Příklady kontaktní síly
• Je odpor vzduchu síla
• Příklady vnějších sil
• Příklady centrálních sil
• Příklad použití síly
• Příklad torzní síly
• Příklady elektrostatických sil