Рівнодійна сил

Рівнодійна сил
Розмірність	${\displaystyle {\mathsf {L}}{\mathsf {M}}{\mathsf {T}}^{-2}}$
Частково збігається з	resultant force^d

Ілюстрація додавання сил

Рівнодійна сила — сила, еквівалентна всім силам, що існують та діють на тіло. Рівнодійна дорівнює векторній сумі окремих сил:

${\displaystyle \mathbf {F} =\sum _{i}\mathbf {F} _{i}}$.

Сили, що утворюють рівнодійну називаються складовими силами[1].

Використання поняття рівнодійна сила виправдане лише у випадку, коли тіло є матеріальною точкою, або ж усі сили прикладені до однієї точки протяжного тіла. Тоді заміна кількох сил на одну нічого не змінює з точки зору рівняння руху (у тому числі і обертального руху, у випадку протяжного тіла).

У випадку, якщо сили прикладені до різних точок тіла, вони не можуть бути складені. У цьому випадку потрібно говорити про пару сил, що розкручують тіло, змінюючи його момент імпульсу. Дія пари сил не може бути зведена до дії однієї сили[2].

Паралелограм сил

Популярним простим способом знаходження рівнодійної є паралелограм сил — побудова, що є геометричним вираженням правил додавання векторів[3].

Правило паралелограма сил полягає в тому, що вектором рівнодійної сили є діагональ паралелограма, побудованого на векторах двох складових сил як на сторонах. Це виконується через те, що вектором рівнодійної сили є сума векторів сил, що додаються, а сума двох векторів є діагоналлю паралелограма, побудованого на цих векторах.

Цей спосіб був описаний П'єром Варіньоном[4] у 1687 році.

Така побудова працює тільки у класичній механіці, при русі зі швидкістю, значно меншою за швидкість світла.

Складання трьох сил методом багатокутника сил

У випадку складання більш ніж двох сил, можна скористатися багатокутником сил — більш складною побудовою, при якій кілька векторів вишикуються в ламану лінію таким чином, щоб кожен наступний починався там, де закінчується попередній[5]. Результуючий вектор буде проходити від початку першого, до кінця останнього. При цьому потрібно враховувати, що, у загальному випадку, три вектори можуть не лежати у одній площині.

Примітки

1. Додавання сил. Рівнодійна. Графічне зображення сил
2. What are Couples?(англ.)
3. Паралелограм сил // Термінологічний словник-довідник з будівництва та архітектури / Р. А. Шмиг, В. М. Боярчук, І. М. Добрянський, В. М. Барабаш ; за заг. ред. Р. А. Шмига. — Львів, 2010. — С. 145. — ISBN 978-966-7407-83-4.
4. Momentenstelling van Varignon. www.mechanismen.be. Процитовано 6 листопада 2017.
5. многоугольник сил(рос.)

Джерела

• І. М. Кучерук, І. Т. Горбачук, П. П. Луцик Загальний курс фізики: Навчальний посібник у 3-х т.. — Київ: Техніка, 2006.