Для связи в whatsapp +905441085890

Центр параллельных сил

Центр параллельных сил

Зная правила сложения двух параллельных сил, нетрудно путем последовательного сложения найти равнодействующую и для любой системы параллельных сил. Пусть, например, к телу приложены в точках Центр параллельных сил и Центр параллельных сил три параллельные и направленные в одну сторону силы Центр параллельных сил и Центр параллельных сил. Сложив сначала две силы

Центр параллельных сил

Центр параллельных сил и Центр параллельных сил, найдем их равнодействующую Центр параллельных сил. Она будет параллельна составляющим и направлена в ту же сторону. Модуль ее

Центр параллельных сил

Точка Центр параллельных сил ее приложения определяется из пропорции

Центр параллельных сил

Складывая затем силы Центр параллельных сил и Центр параллельных сил, найдем равнодействующую Центр параллельных сил всех трех сил системы. Она будет также параллельна составляющим и направлена в ту же сторону. Модуль равнодействующей равен сумме модулей составляющих сил

Центр параллельных сил

Точка Центр параллельных сил приложения равнодействующей определится из пропорции

Центр параллельных сил

Повернув все силы системы вокруг их точек приложения в одну и ту же сторону на какой-либо одинаковый угол (например, в положения, указанные на рис.87 пунктиром), мы получим новую систему параллельных сил, с темп же модулями и точками приложения составляющих, но с другими линиями действия сил. Последовательно складывая силы новой системы, мы получим, что равнодействующая Центр параллельных сил равна по модулю сумме модулей составляющих Центр параллельных сил и Центр параллельных сил и им параллельна, т. е. ее линия действия повернется в ту же сторону и на одинаковый угол, что и составляющие. Положение же точки Центр параллельных сил приложения равнодействующей Центр параллельных сил, определяемое из пропорции Центр параллельных сил, останется неизменным, так как не изменились ни модули сил, ни отрезок Центр параллельных сил прямой, соединяющий их точки приложения. Рассуждая подобным же образом, найдем, что не изменится и положение точки Центр параллельных сил приложения равнодействующей Центр параллельных сил всех сил данной системы.

Тонка Центр параллельных сил через которую проходит линия действия равнодействующей системы параллельных сил при любых поворотах всех сил системы вокруг их точек приложения а одну и ту же сторону и на одинаковый угол, называется центром данной системы параллельных сил.

За точку приложения равнодействующей Центр параллельных сил можно принять, конечно, любую точку, лежащую на линии ее действия (например, точку Центр параллельных сил на рис. 87), но только одна из них, именно точка Центр параллельных сил, обладает тем свойством, что через нее всегда проходит равнодействующая данной системы параллельных сил при любом одинаковом их повороте.

Выведем теперь формулы для определения координат центра системы параллельных сил. Возьмем пространственную систему осей координат и обозначим координаты точек приложения данных сил: Центр параллельных сил соответственно через Центр параллельных сил — через Центр параллельных сил и Центр параллельных сил — через Центр параллельных сил.

Координаты центра параллельных сил Центр параллельных сил обозначим через Центр параллельных сил. Вычислим сначала абсциссу Центр параллельных сил точки Центр параллельных сил к которой приложена равнодействующая Центр параллельных сил сил Центр параллельных сил и Центр параллельных сил. Воспользуемся для этого известной формулой аналитической геометрии для координат точки, делящей отрезок в данном отношении Центр параллельных сил. По этой формуле

Центр параллельных сил

где Центр параллельных сил и Центр параллельных сил — координаты концов данного отрезка. В нашем случае

Центр параллельных сил

Следовательно,

Центр параллельных сил

Найдем теперь абсциссу Центр параллельных сил точки Центр параллельных сил, в которой приложена равнодействующая Центр параллельных сил, т. е. абсциссу центра трех данных параллельных сил. Так как

Центр параллельных сил

По той же формуле получим:

Центр параллельных сил

или, подставляя найденное выше для Центр параллельных сил значение,

Центр параллельных сил

Совершенно аналогично можно найти и другие координаты центра параллельных сил. Таким образом, мы получаем следующие формулы для координат центра системы параллельных сил:

Центр параллельных сил

Формулы (41) для координат центра параллельных сил остаются верными при любом числе параллельных сил. Можно доказать, что они верны и для случая, когда в состав системы входят параллельные силы противоположного направления, если только под Центр параллельных сил понимать алгебраическое значение силы (со знаком « + » для одного направления сил и со знаком «—» для противоположного) и если только алгебраическая сумма Центр параллельных сил всех сил не равна нулю.

Эта теория взята с полного курса лекций на странице решения задач с подробными примерами по предмету теоретическая механика:

Теоретическая механика — задачи с решением и примерами

Возможно вам будут полезны эти дополнительные темы:

Частные случаи приведения пространственной системы к простейшему виду
Аналитические условия равновесия произвольной пространственной системы сил. Случай параллельных сил + пример с решением
Понятие о центре тяжести тела
Центр тяжести однородного тела