Glavna razlika - Uravnotežene i neuravnotežene snage

Kad pomislimo na sile koje djeluju na tijelo, sile bi mogle biti uravnotežen ili neuravnotežen. Glavna razlika između uravnoteženih i neuravnoteženih sila je ta što kada su sile uravnotežene, neto sila na tijelo je 0, dok neto sila koja djeluje na tijelo nije 0 ako su sile neuravnotežene.

Što su uravnotežene sile

Sile koje djeluju na tijelo su uravnotežene ako je njihov vektorski zbroj 0, tj. nema neto sile koja djeluje na tijelo. Prema Newtonovim zakonima kretanja, tijelo se neće ubrzati. To znači da će, ako tijelo miruje, nastaviti mirovati, a ako je tijelo u pokretu, nastavit će se kretati istom brzinom u pravoj liniji. Ako se tijelo kreće istom brzinom, ali se ne kreće ravno, tada sile na tijelo nisu uravnotežene i tijelo ubrzava.

Uravnotežene snage - primjeri

Uzmimo jednostavan primjer. Psi na donjem dijagramu obojica vuku komad tkanine. Pretpostavimo da oba psa vuku tkaninu silom od 50 N u suprotnim smjerovima, dvije sile bi se međusobno poništile, a rezultirajuća ili neto sila bila bi 0. Ovdje su sile uravnotežene i tkanina se ne bi pomakla.

Balanced Force_ Psi koji se igraju potezanja konopa

Zamislite šalicu koja stoji na stolu. Činjenica da se šalica ne miče ne mora nužno značiti da na šalicu ne djeluju sile. Na šalicu uvijek djeluje gravitacija koja je pokušava spustiti (ovdje pretpostavljamo da govorimo o šalici na Zemlji!), Međutim gravitacija se poništava uz pomoć sile reakcije koja djeluje prema gore na stol. Drugim riječima, sile su uravnotežene i to je razlog zašto se šalica ne miče.

Koplanarne snage

Uzmimo primjer gdje tijelo vuku 3 koplanarne sile (tj. Sva djeluju duž iste ravnine). Ako tijelo nastavi mirovati, onda znamo da su sile na njemu uravnotežene. Na donjem dijagramu imamo dvije sile

i

djelujući međusobno pod pravim kutom i trećom silom

djelujući pod kutom

do okomice. Ako su uravnotežene, tada možemo uspostaviti odnos između dvije sile

i

i kut

.

Prvo, uzimajući sile okomito,

.

Vodoravno, dobivamo

.

Podijelivši prvu jednadžbu s prvom, dobivamo,

Ako su tri komplanarne sile uravnotežene i međusobno stvaraju različite kutove, jednostavno pronađite komponente svake sile duž dva okomita smjera. Tada bi vektorski zbroj komponenti duž svakog smjera trebao biti 0.

Što su neuravnotežene sile

Kad kažemo da su sile na tijelu neuravnotežene, mislimo na to da postoji neto rezultirajuća sila. Kao i obično, rezultirajuću silu pronalazimo pronalaskom vektorskog zbroja sila. Zapisujemo da uzimamo zbroj ili rezultantu sila

kao

.

Prema drugom Newtonovom zakonu, ako je rezultirajuća sila od

djeluje na tijelo mase

, tada bi tijelo doživjelo ubrzanje od

u smjeru rezultirajuće sile. Uzmimo za primjer još jedno povlačenje konopa: ovaj put između čovjeka i psa:

Povlačenje konopa: Pas protiv čovjeka

Na fotografiji snage djeluju uravnoteženo. Međutim, zamislite što bi se dogodilo da pas povuče tkaninu silom od 60 N, dok ju je žena povukla silom od 60,25 N u suprotnom smjeru. Sada će postojati neuravnotežena sila od 0,25 N prema ženi. Ako je masa košulje 3 g, tada bi ubrzanje košulje prema ženi bilo:

Razlika između uravnoteženih i neuravnoteženih snaga

Neto sila

Za uravnotežene snage, neto sila je 0.

Za neuravnotežene snage, neto sila nije 0.

Ubrzanje

Uravnotežene snage ne izazivaju ubrzanje.

Neuravnotežene snage izazvati ubrzanje.

Ljubaznošću slike

“Povlačenje konopca” od PROgarlandcannon (Vlastito djelo) [CC BY-SA 2.0], putem flickr

"Povlačenje konopca", PROCary Bass-Deschenes (Vlastito djelo) [CC BY-SA 2.0], putem flickr (Izmijenjeno)