La relazione
La forza risultante è la singola forza che produce lo stesso effetto della combinazione delle forze originali. La grandezza e la direzione della forza risultante dipendono dalle magnitudini delle forze originali e dall'angolo tra loro.
Aumentare l'angolo
* La grandezza diminuisce: All'aumentare dell'angolo tra le due forze, l'entità della forza risultante generalmente diminuisce. Pensalo come tirare una corda con due persone. Se tirano nella stessa direzione (angolo 0 °), ottengono la forza massima. Mentre tirano sempre più ad angolo, la loro forza di trazione combinata diventa meno efficace.
* Cambiamenti di direzione: Anche la direzione della forza risultante cambia. All'aumentare dell'angolo, la forza risultante si avvicina alla direzione della forza più grande.
Visualizzazione con un parallelogramma
La legge del parallelogramma dell'aggiunta di vettoriale aiuta a visualizzare questo:
1. Rappresenta le forze: Disegna due vettori (frecce) che rappresentano le due forze. La lunghezza della freccia rappresenta l'entità della forza e la freccia punta nella direzione della forza.
2. Costruire un parallelogramma: Posiziona i vettori testa a coda e completa un parallelogramma usando quei vettori come due dei suoi lati.
3. Forza risultante: La diagonale del parallelogramma, tratte dalla coda del primo vettore alla testa del secondo vettore, rappresenta la forza risultante.
Spiegazione matematica
L'entità della forza risultante può essere calcolata usando la Legge dei coseni:
* R² =f₁² + f₂² - 2f₁f₂cosθ
Dove:
* R è l'entità della forza risultante
* F₁ e f₂ sono le magnitudini delle forze originali
* θ è l'angolo tra le due forze
Esempio
Immagina due forze di 5 newton ciascuna.
* Se l'angolo tra loro è 0 ° (parallelo), la forza risultante è 10 newton.
* Se l'angolo è di 90 ° (perpendicolare), la forza risultante è di circa 7,07 newton.
* Se l'angolo è di 180 ° (direzioni opposte), la forza risultante è 0 newton.
takeaway chiave
L'aumento dell'angolo tra due forze porta generalmente a una diminuzione della grandezza della forza risultante e un cambiamento nella sua direzione.
