Gleich drei Kräfte - Vektorsumme von drei miteinander wechselwirkenden Kräften. Sie ist definiert als eine Richtungslinie, die den Anfang des ersten Vektors mit dem Ende des letzten Vektors verbindet. Seine Länge entspricht dem Modul dieses Vektors.
Wenn die Kräfte in eine Richtung gerichtet sind, entspricht die wirksame ihrer algebraischen Summe. Wenn zum Beispiel die erste Kraft 10 N ist, die zweite Kraft 5 N ist und die dritte Kraft 7 N ist und alle Kräfte nach rechts gerichtet sind, wird die gleichwirkende Kraft ebenfalls nach rechts gerichtet und ihr Modul ist gleich 10 + 5 + 7 = 22 N.
Wenn die Kräfte in verschiedene Richtungen gerichtet sind, kann die gleichwertige gefunden werden, indem Vektoren gemäß der Parallelogrammregel addiert werden. In diesem Fall ist das gleichwirkende Modul kleiner als die Summe der Module der ursprünglichen Kräfte, und es ist diagonal auf das Parallelogramm gerichtet, das von den ursprünglichen Kräften gebildet wird.
Bestimmung der gleichwirkenden drei Kräfte
Um die gleichwirkende Kraft von drei Kräften zu bestimmen, müssen Sie zuerst jede Kraft in Komponenten nach dem ausgewählten Koordinatensystem zerlegen. Als nächstes können Sie durch Falten der entsprechenden Komponenten die resultierende Kraft finden.
Wenn die Summe der Komponenten der gleichwirkenden Kraft an jeder Koordinate Null ist, ist die gleichwirkende Kraft ebenfalls Null. In diesem Fall wird gesagt, dass die Kräfte ausgeglichen sind und keinen allgemeinen Einfluss auf das Objekt haben.
Wenn die Summe der Komponenten der gleichwirkenden Kraft nicht gleich Null ist, ist die gleichwirkende Kraft eine Kraft ungleich Null, die in Richtung und Verschiebung relativ zu den Kräften gerichtet ist, die diese gleichwirkende Kraft bilden.
Wenn Sie die Größe und Richtung der gleichwirkenden drei Kräfte kennen, können Sie die Gesamtwirkung dieser Kräfte auf ein Objekt bestimmen und diese Informationen zum Beispiel verwenden, um die Probleme der Dynamik zu lösen.
Was ist die Gleichwirkung von drei Kräften
Die Gleichwirkung der drei Kräfte wird vektorweise durch eine Parallelogrammregel oder eine Dreieckregel definiert. Zuerst müssen Sie die Vektoren für jede der Kräfte entsprechend ihrer Richtung und Größe durchführen. Dann werden unter Verwendung der Parallelogrammregel oder der Dreieckregel Vektoren für die gleichwirkende Kraft durchgeführt. Der endgültige Vektor des Gleichwirkenden wird die Richtung und Länge haben, die durch diese Regeln definiert sind.
Die gleichwirkende Kraft der drei Kräfte kann in jede Richtung gerichtet werden, abhängig von den Größen und Richtungen der auf den Körper wirkenden Kräfte. Wenn die Kräfte in eine Richtung gerichtet sind, wird die gleichwirkende Kraft in dieselbe Richtung gerichtet. Wenn die Kräfte in verschiedene Richtungen gerichtet sind, wird die gleichwirkende in Richtung einer stärkeren Kraft oder in die Richtung gerichtet, in der die Kraft vorherrscht.
Die Gleichwirkung der drei Kräfte spielt eine wichtige Rolle in der Mechanik und wird verwendet, um eine Vielzahl von Aufgaben zu lösen, die mit der Bestimmung der auf den Körper wirkenden Kraft verbunden sind.
Messung der gleichwirkenden drei Kräfte
Es gibt verschiedene Methoden zur Messung von Kräften. Eine davon ist die Verwendung von mechanischen Instrumenten wie einem Dynamometer. Das Dynamometer besteht aus einem Federmechanismus, der sich unter dem Einfluss einer Kraft verformt und den Wert der Kraft auf der Skala anzeigt. Mit einem Dynamometer können Sie jede der drei auf ein Objekt wirkenden Kräfte messen.
Nach der Messung jeder Kraft müssen Sie sie zu einer Vektorsumme kombinieren. Dies kann mit der Methode zum grafischen Hinzufügen von Vektoren erfolgen. Um dies zu tun, müssen Sie Vektoren zeichnen, die den Kräften entsprechen, die Skala beachten und dann ein Parallelogramm zeichnen, dessen Seiten die Kraftvektoren sind. Die Diagonale des Parallelogramms stellt die gleichwirkende drei Kräfte dar.
Neben der grafischen Methode gibt es andere mathematische Methoden zur Bestimmung der gleichwirkenden drei Kräfte. Eine davon ist eine Methode zum Zerlegen eines Vektors in Komponenten. Dabei wird der gleichwertige Vektor in zwei Komponenten zerlegt, die parallel zu den ausgewählten Koordinatenachsen sind. Dann werden mit trigonometrischen Funktionen und gemessenen Kräftewerten die Werte der Komponenten und die daraus resultierende Größe und Richtung des Gleichwirkenden berechnet.
Die Messung der gleichwirkenden drei Kräfte ist ein wichtiges Instrument in der Mechanik und anderen Wissenschaften. Es ermöglicht Ihnen zu bestimmen, welche Kraft am Ende der Wirkung von drei Kräften auf ein Objekt wirken wird, und seine Bewegung oder seinen Gleichgewichtszustand im Voraus vorherzusagen.
Wie kann man die gleichwirkende Kraft von drei Kräften bestimmen
Dazu können Sie die Parallelogrammregel oder die Methode zum Zerlegen von Kräften in Komponenten verwenden. Die Parallelogrammregel basiert auf der Konstruktion eines Parallelogramms, dessen Seiten den Kraftvektoren entsprechen. Die Diagonale dieses Parallelogramms ist gleichbedeutend mit drei Kräften. Die Methode zum Zerlegen von Kräften in Komponenten besteht darin, jede der Kräfte entlang der Koordinatenachsen in Komponenten zu zerlegen und dann die Komponentenvektoren hinzuzufügen.
Die Wirkung der drei Kräfte kann gleich Null sein, wenn sich die Kräfte in Richtung und Größe gegenseitig kompensieren. In diesem Fall wird das Objekt, auf das die Kräfte wirken, im Gleichgewicht sein. Wenn die Gleichwirkung der drei Kräfte nicht gleich Null ist, wird sie in die Richtung gerichtet, in die dieser Vektor zeigt.
Die Richtung der gleichwirkenden drei Kräfte
Die Richtung der gleichwirkenden drei Kräfte wird abhängig von den Quelldaten durch die Parallelogrammregel oder die Komponentenmethode bestimmt. Wenn Kräfte entlang derselben Linie oder in parallelen Richtungen wirken, entspricht die Vektorsumme der Vektoraddition oder Subtraktion von Kräften. Im Allgemeinen müssen Vektoren jedoch als Komponenten (horizontale und vertikale) Kräfte dargestellt werden.
Verwenden Sie die folgenden Schritte, um die Richtung des Gleichwirkenden zu bestimmen:
- Analysieren Sie die Richtung jeder Kraft einzeln. Bestimmen Sie, in welchem Quadranten sich der Startpunkt des Vektors befindet und wo sich sein Endpunkt befindet.
- Falten Sie die horizontalen und vertikalen Komponenten jeder Kraft zusammen, um die Summenkomponenten zu erhalten.
- Verwenden Sie den Satz des Pythagoras und arithmetische Operationen, um ein gleichwertiges Modul zu bestimmen.
- Bestimmen Sie den Richtungswinkel der gleichwirkenden drei Kräfte mit der Arktangens-Funktion.
Beachten Sie, dass die Richtung der gleichwirkenden drei Kräfte von dem gewählten Bezugssystem und den Richtungen der positiven Achsen abhängt. Die richtige Richtungsbezeichnung hilft, Verwirrung und Fehler bei der Lösung von Problemen zu vermeiden.
In welche Richtung ist die gleichwirkende der drei Kräfte gerichtet
Wenn alle drei Kräfte die gleiche Richtung haben, wird die gleichwirkende in die gleiche Richtung gerichtet. Wenn zum Beispiel alle drei Kräfte nach rechts gerichtet sind, wird die gleichwirkende auch nach rechts gerichtet.
Wenn zwei Kräfte die gleiche Richtung haben und die dritte Kraft in die entgegengesetzte Richtung gerichtet ist, wird die gleichwertige Kraft in Richtung der stärksten von ihnen gerichtet. Wenn zum Beispiel zwei Kräfte nach rechts gerichtet sind und die dritte Kraft nach links gerichtet ist und ihre Größe größer ist als die Summe der Größen der anderen beiden Kräfte, wird die gleichwirkende Kraft nach links gerichtet.
Für den Fall, dass alle drei Kräfte unterschiedliche Richtungen haben, erfordert die Bestimmung der gleichwirkenden Richtung die Verwendung geometrischer Methoden. Die Richtung der gleichwirkenden drei Kräfte kann in diesem Fall durch die Richtung der Vektorsumme dieser Kräfte bestimmt werden.
