Siła wypadkowa

Na pewno zauważyliście, że łatwiej jest przesunąć lub podnieść ciężkie meble np. duży stół lub szafę, kiedy ktoś nam pomoże. Kiedy połączymy siły z drugą osobą razem łatwiej nam pokonać grawitację działającą na ciężki stół. Siła wypadkowa odzwierciedla połączone działanie wszystkich sił działających na ciało.

W tym artykule znajdziesz najważniejsze informacje o sile wypadkowej – dowiesz się jaka jest jej definicja, jak wyznaczać siłę wypadkową oraz jaki jest jej wzór.

1. Definicja

Siła wypadkowa to suma wektorowa sił działających na ciało. Podnosząc ciężki stół we dwoje uzyskamy większą siłę wypadkową.

Co to jest siła wypadkowa? Siła wypadkowa spowoduje taką zmianę prędkości ciała a wiec i jego przyspieszenia jak działanie wszystkich sił działających na to ciało (zgodnie z drugą zasadą dynamiki).

UWAGA: W fizyce siłę wypadkową oznaczamy przez Fw. Siła wypadkowa jak każda siła jest wielkością wektorowa (bo posiada kierunek i wartość). Aby odróżnić wektor od samej wartości w zapisie możemy nad symbolem siły narysować małą strzałkę.

\large \vec{F_w} - wektor \, siły \, wypadkowej
\large F_w - wartość \, siły \, wypadkowej \, np. \, 10

2. Wyznaczanie siły wypadkowej

Jak wyznaczyć siłę wypadkową? Sumując ich wektory:

  • Dla sił działających w tym samym kierunku i o takim samym zwrocie wartość siły wypadkowej będzie sumą wartości poszczególnych sił
  • Dla sił działających w tym samym kierunku i przeciwnych zwrotach wartość siły wypadkowej będzie różnicą wartości poszczególnych sił
  • Dla sił działających pod kątem sumę wektorową można wykonać metodą równoległoboku

Zadanie 1:

Wyznacz siłę wypadkową dwóch sił F1 = 4 N oraz F2 = 3 N działających w tym samym kierunku oraz tym samym zwrocie.

Odpowiedź: Siła wypadkowa Fw = F1 + F2 = 7 N będzie działać w tym samym kierunku co siły składowe F1 i F2 oraz będzie posiadać ten sam zwrot.


Zadanie 2:

Wyznacz siłę wypadkową dwóch sił F1 = 4 N oraz F2 = 3 N działających w tym samym kierunku oraz posiadających przeciwne zwroty.

Odpowiedź: Siła wypadkowa Fw = F1 – F2 = 1 N będzie działać w tym samym kierunku co siły składowe F1 i F2 oraz będzie posiadać taki sam zwrot jak siła F1.


Zadanie 3:

Wyznacz siłę wypadkową dwóch sił F1 = 4 N oraz F2 = 3 N działających w prostopadłych do siebie kierunkach i zwrotach.

Odpowiedź: Siłę wypadkowa Fw możemy wyznaczyć graficznie metodą równoległoboku (w tym przypadku prostokąta) – siła wypadkowa będzie przekątną tego prostokąta. Jej wartość wyliczymy z twierdzenia Pitagorasa Fw2 = (4N)2 + (3N)2 = 25 a zatem Fw = 5.

3. Wzór na siłę wypadkową

Czy istnieje wzór na siłę wypadkową? Sumowanie wektorowe sił omówione powyżej możemy zapisać wzorem:

\large \vec{F_w} = \vec{F_1} + \vec{F_2} + ... \vec{F_n}

Jak zmierzyć siłę? Wzór na siłę oraz jej definicję znajdziecie w artykule: II zasada dynamiki.


PRZYDATNY ARTYKUŁ? Udostępnij link innym:

Facebooktwitterpinterestmail

Dodaj do Google Classroom

Następny temat:
Zasady dynamiki Newtona

Pozostałe tematy z działu: DYNAMIKA

Pojęcie siły | Siła wypadkowa | Zasady dynamiki Newtona | Pierwsza zasada dynamiki | Druga zasada dynamiki | Trzecia zasada dynamiki | Siła ciężkości | Opory ruchu: tarcie i opór powietrza