Вычисление результирующей силы на теле с помощью комбинации сил является вопросом сложения различных действующих сил по компонентам, как обсуждалось в «Основах физики» Хэллидея и Резника. Эквивалентно, вы выполняете сложение векторов. Графически это означает сохранение угла векторов, когда вы перемещаете их в положение в виде цепочки, один касаясь своей головы хвостом другого. Как только цепь завершена, нарисуйте стрелку из единственного хвоста без головы, касающейся ее, до единственной головы без касания хвоста. Эта стрелка - ваш результирующий вектор, равный по величине и направлению результирующей силе. Этот подход также известен как «принцип суперпозиции».
Нарисуйте схему различных сил, действующих на 5-килограммовый блок, падающий в пространстве. Предположим, у него есть сила тяжести, тянущая вниз вертикально, другая сила, тянущая его влево с силой 10 Ньютон (единица силы СИ), и другая сила, тянущая его вверх и вправо под углом 45 градусов с силой 10 ? 2 Ньютона (N).
Суммируйте вертикальные компоненты векторов.
В приведенном выше примере гравитационная сила вниз имеет величину F = mg = -5 кг х 9,8 м / с ^ 2, где g - постоянная гравитационного ускорения. Таким образом, его вертикальная составляющая -49N, отрицательный знак, указывающий, что сила толкает вниз.
Правая сила имеет вертикальную и горизонтальную составляющую 10N каждая.
Левая сила не имеет вертикальной составляющей.
Сумма 39N вниз.
Суммируйте горизонтальные компоненты векторов.
Продолжая вышеприведенный пример, левый и правый векторы вносят 10N в каждом направлении, которые компенсируют друг друга, давая нулевую горизонтальную силу.
Используйте второй закон Ньютона (F = ma), чтобы определить ускорение тела.
Результирующая сила поэтому 39N вниз. Поэтому для массы 5 кг ускорение определяется следующим образом: 39N = F = ma = 5 кг x a, поэтому a = 7,8 м / с ^ 2.