PRINSIPP FOR KRAFTOVERFØRBARHET (LØSTE ØVELSER) - FYSISK - 2026

Det prinsipp av overførbarheten krefter indikerer at likevekts eller bevegelse situasjon av et stivt legeme ikke forandres om en viss kraft som virker på et bestemt punkt på kroppen er erstattet av en annen. For at dette skal bli vurdert på denne måten, må to premisser oppfylles.

Den første forutsetningen er at den nye kraften har samme størrelse, og den andre er at den samme retningen brukes, selv om den er på et annet punkt på kroppen. De to kreftene har samme resultat på et stivt legeme; derfor er de likeverdige krefter.

Dermed bekrefter overførbarhetsprinsippet at en kraft kan overføres i samme retning. Tilsvarende skal det bemerkes at den mekaniske effekten av kraften kan være både roterende og translatorisk. Et praktisk eksempel på betydningen av overførbarhetsprinsippet er når et organ skyves eller dras.

Hvis verdien av kraften som kroppen dras eller skyves med er den samme, og begge kreftene påføres i samme retning, er den resulterende bevegelsen nøyaktig den samme. Således, for bevegelsesformål, er resultatet det samme, enten kroppen skyves eller dras.

Stive kropper

Et stivt legeme (som ikke deformeres) er et organ som ikke gjennomgår deformasjoner når en ytre kraft blir påført det.

Ideen om et stivt legeme er fremdeles en matematisk idealisering som er nødvendig for studiet av bevegelse og årsakene til kroppens bevegelse.

En mer presis definisjon av et stivt legeme er det som definerer det som et system med materielle punkter, der avstanden mellom kroppens forskjellige punkter ikke modifiseres av virkningen av et kreftsystem.

Sannheten er at virkelige legemer og maskiner aldri er helt stive og opplever deformasjoner, til og med minimalt, under påvirkning av kreftene og belastningene som blir påført dem.

Begrensninger i overførbarhetsprinsippet

Prinsippet om overførbarhet har noen begrensninger. Den første og mest åpenbare er i tilfelle at den påførte kraften eller kreftene virker på et deformerbart legeme. I så fall vil deformasjonen av kroppen være forskjellig, avhengig av kreftens påføringspunkt.

En annen begrensning er hva som kan sees i følgende tilfelle. Anta at to krefter påføres horisontalt på endene av et legeme, begge i samme retning, men i motsatt retning.

I samsvar med prinsippet om overførbarhet kunne de to kreftene erstattes av to nye krefter som ble påført i samme retning, men i motsatte retninger enn de opprinnelige.

For interne formål ville substitusjonen ingen konsekvens. For en utenforstående observatør ville imidlertid en grunnleggende forandring ha skjedd: i et tilfelle ville de anvendte kreftene være spenning, og i et annet ville de forstå.

Derfor er det tydelig at overførbarhetsprinsippet bare er gjeldende fra hypotesen om dets anvendelse til ideelle faste faste stoffer og fra en intern observatørs perspektiv.

eksempler

Første eksempel

Et praktisk tilfelle av anvendelse av overførbarhetsprinsippet oppstår når du vil flytte en bil av en gruppe mennesker.

Bilen vil bevege seg på samme måte enten den skyves eller dras fremover, så lenge folk bruker makt i samme rette linje.

Andre eksempel

Et annet enkelt eksempel der overførbarhetsprinsippet er oppfylt, er trinsen. For bevegelsesformål er punktet på strengen som kreften påføres likegyldig, så lenge den samme mengden kraft påføres. På denne måten påvirker det ikke bevegelsen hvis tauet er mer eller mindre langt.

Løste øvelser

Oppgave 1

Angi om prinsippet om overførbarhet er oppfylt i følgende tilfeller:

Første sak

En kraft på 20 N som påføres horisontalt på et stivt legeme erstattes av en annen kraft på 15 N påført et annet sted på kroppen, selv om begge påføres i samme retning.

Løsning

I dette tilfellet vil overførbarhetsprinsippet ikke bli oppfylt, selv om de to kreftene er påført i samme retning, har den andre kraften ikke samme størrelse som den første. Derfor eksisterer ikke en av de uunnværlige betingelsene for overførbarhetsprinsippet.

Andre sak

En kraft på 20 N som påføres horisontalt på et stivt legeme blir erstattet av en annen også på 20 N, påført på et annet punkt på kroppen og vertikalt.

Løsning

Ved denne anledningen blir ikke overførbarhetsprinsippet ikke oppfylt, selv om de to kreftene har samme modul, er de ikke brukt i samme retning. Igjen, en av de uunnværlige betingelsene for prinsippet om overførbarhet eksisterer ikke. Det kan sies at de to styrkene er likeverdige.

Tredje sak

En kraft på 10 N påført horisontalt på et stivt legeme byttes mot en annen også på 10 N påført på et annet punkt på kroppen, men i samme retning og retning.

Løsning

I dette tilfellet blir prinsippet om overførbarhet oppfylt, siden de to kreftene har samme størrelse og blir påført i samme retning og retning. Alle nødvendige betingelser for overførbarhetsprinsippet er oppfylt. Det kan sies at de to styrkene er likeverdige.

Fjerde sak

En kraft glir i retning av din handlingslinje.

Løsning

I dette tilfellet blir overførbarhetsprinsippet oppfylt, siden størrelsen på den påførte kraften ikke er av samme kraft, og den glir i sin handlingslinje. Igjen er alle nødvendige betingelser for overførbarhetsprinsippet oppfylt.

Oppgave 2

To ytre krefter påføres et stivt legeme. De to kreftene påføres i samme retning og i samme retning. Hvis modulen til den første er 15 N og den til den andre er 25 N, hvilke betingelser må en tredje ytre kraft som erstatter resultanten av de to foregående oppfylle for å oppfylle overførbarhetsprinsippet?

Løsning

På den ene siden må verdien av den resulterende kraften være 40 N, noe som er resultatet av å legge modulen til de to kreftene.

På den annen side må den resulterende styrken virke på et hvilket som helst punkt på den rette linjen som forbinder de to kreftenes påføringspunkter.

referanser

1. Stiv kropp (nd). I Wikipedia. Hentet 25. april 2018, fra es.wikipedia.org.
2. Kraft (nd). I Wikipedia. Hentet 25. april 2018, fra en.wikipedia.org.
3. Cutnell, John D .; Johnson, Kenneth W. (2003). Fysikk, sjette utgave. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc.
4. Corben, HC; Philip Stehle (1994). Klassisk mekanikk. New York: Dover-publikasjoner.
5. Feynman, Richard P .; Leighton; Sands, Matthew (2010). Feynman foreleser om fysikk. Vol. I: Hovedsakelig mekanikk, stråling og varme (New millennium ed.). New York: BasicBooks.