Глава 1. Механические явления

§ 22. Сложение сил

Что означает утверждение о том, что сила — величина векторная?

1. До сих пор мы рассматривали самые простые случаи, когда на тело действовала только одна сила. В реальной же ситуации в земных условиях на любое движущееся или покоящееся тело действуют чаще всего несколько сил.

На рисунке 60, а показано тело, на которое действуют три силы: ₁, ₂, ₃. Каждая из сил сообщает телу ускорение ₁, ₂, ₃, совпадающее по направлению с соответствующей силой. Однако, как показывают опыты, ускорение , с которым в результате движется тело, будет таким, какое сообщила бы ему одна-единственная сила (рис. 60, б).

Рис. 60

Силу, которая производит на тело такое же действие, как несколько одновременно действующих сил, называют равнодействующей этих сил.

Чтобы найти равнодействующую силу, необходимо найти геометрическую сумму всех сил, действующих на тело.

2. Каким же образом были определены модуль силы и её направление?

Самый простой случай — действие нескольких сил вдоль одной прямой. Сначала рассмотрим случай, когда к телу приложены две силы, направленные в одну сторону. Для этого проделаем опыт. Прикрепим к динамометрам Д₁ и Д₂ ещё один динамометр Д₃ так, как показано на рисунке 61. Приведём систему в движение, потянув её за нить. Показания всех трёх динамометров позволяют нам убедиться в том, что модуль равнодействующей двух сил в этом случае равен сумме модулей сил ₁ и ₂:

F = F₁ + F₂.

Если изменить опыт и увеличить число сил, действующих на тело в одном направлении, то динамометр Д₃ покажет, что модуль равнодействующей сил равен сумме модулей всех действующих сил:

F = F₁ + F₂ + F₃ + ... .

Рис. 61

Модуль равнодействующей сил равен сумме модулей всех действующих сил, если они направлены вдоль одной прямой в одну сторону. Направление равнодействующей сил в этом случае совпадает с направлением действующих сил.

Окончание >>>