ПРИНЦИП НА ПРЕНОСИМОСТ НА СИЛИТЕ (РЕШЕНИ УПРАЖНЕНИЯ) - ФИЗИЧЕСКИ - 2025

На принципа на предаване на силите показва, че равновесие или движение положението на твърдо тяло не се променя, ако определена сила, действаща на конкретна точка върху тялото се заменя с друг. За да се разгледа това по този начин, трябва да бъдат изпълнени две помещения.

Първата предпоставка е, че новата сила е със същата величина, а втората е, че се прилага същата посока, дори и да е в различна точка на тялото. Двете сили имат еднакъв резултат върху твърдо тяло; следователно, те са равностойни сили.

По този начин принципът на преносимост потвърждава, че сила може да бъде предадена по същата посока. По подобен начин трябва да се отбележи, че механичният ефект на силата може да бъде както ротационен, така и транслационен. Практически пример за значението на принципа на преносимост е, когато тялото се изтласка или издърпа.

Ако стойността на силата, с която тялото се дърпа или натиска, е еднаква и двете сили се прилагат в една и съща посока, полученото движение е абсолютно еднакво. По този начин, за целите на движението, резултатът е един и същ, независимо дали тялото е избутано или издърпано.

Твърди тела

Твърдо тяло (което не се деформира) е всяко тяло, което не претърпява деформации, когато към него се прилага външна сила.

Идеята за твърдо тяло все още е математическа идеализация, необходима за изучаване на движението и причините за движението на телата.

По-точно определение на твърдо тяло е това, което го определя като система от материални точки, в която разстоянието между различните точки на тялото не се променя от действието на система от сили.

Истината е, че реалните тела и машини никога не са напълно твърди и изпитват деформации, дори минимално, под действието на силите и натоварванията, които се прилагат към тях.

Ограничения на принципа на преносимост

Принципът на преносимост има някои ограничения. Първото и най-очевидно е в случая, че приложената сила или сили действат върху деформиращо се тяло. В този случай деформацията на тялото ще бъде различна в зависимост от точката на прилагане на силите.

Друго ограничение е това, което може да се види в следния случай. Да предположим, че две сили, приложени хоризонтално върху краищата на тялото, и двете в една и съща посока, но в обратна посока.

Според принципа на пропускливост, двете сили могат да бъдат заменени с две нови сили, приложени в една и съща посока, но в противоположни посоки на първоначалните.

За вътрешни цели замяната няма да има последици. За външен наблюдател обаче би настъпила фундаментална промяна: в един случай приложените сили биха били напрежение, а в друг - разбиране.

Следователно е ясно, че принципът на пропускливост е приложим единствено от хипотезата на неговото приложение върху идеални твърди твърди частици и от гледна точка на вътрешен наблюдател.

Примери

Първи пример

Практически случай на прилагане на принципа на преносимост се случва, когато искате да преместите автомобил от група хора.

Колата ще се движи по същия начин, независимо дали е избутана или издърпана напред, стига хората да прилагат сила по една и съща права линия.

Втори пример

Друг прост пример, в който е изпълнен принципът на преносимост, е този на шайбата. За целите на движението, точката върху струната, към която се прилага силата, е безразлична, стига да се приложи същото количество сила. По този начин не се отразява на движението, ако въжето е повече или по-малко дълго.

Решени упражнения

Упражнение 1

Посочете дали принципът на преносимост е спазен в следните случаи:

Първи случай

Сила от 20 N, приложена хоризонтално върху твърдо тяло, се заменя с друга сила от 15 N, приложена в друга точка върху тялото, въпреки че и двете се прилагат в една и съща посока.

Решение

В този случай принципът на пропускливост няма да бъде изпълнен, тъй като въпреки че двете сили се прилагат в една и съща посока, втората сила няма същата величина като първата. Следователно, едно от задължителните условия на принципа на преносимост не съществува.

Втори случай

Сила от 20 N, приложена хоризонтално върху твърдо тяло, се заменя с друга също от 20 N, прилагана в друга точка на тялото и вертикално.

Решение

По този повод принципът на преносимост не е изпълнен, тъй като, макар че двете сили имат един и същ модул, те не се прилагат в една и съща посока. Отново едно от задължителните условия на принципа на преносимост не съществува. Може да се каже, че двете сили са равностойни.

Трети случай

Сила от 10 N, приложена хоризонтално върху твърдо тяло, се заменя за друга също от 10 N, приложена в друга точка на тялото, но в същата посока и посока.

Решение

В този случай принципът на преносимост е изпълнен, тъй като двете сили са с еднаква величина и се прилагат в една и съща посока и посока. Всички необходими условия на принципа на преносимост са изпълнени. Може да се каже, че двете сили са равностойни.

Четвърти случай

Сила се плъзга в посока на вашата линия на действие.

Решение

В този случай принципът на преносимост е изпълнен, тъй като, като една и съща сила, величината на приложената сила не варира и тя се плъзга в своята линия на действие. Отново са изпълнени всички необходими условия на принципа на преносимост.

Упражнение 2

Две външни сили се прилагат към твърдо тяло. Двете сили се прилагат в една и съща посока и в една и съща посока. Ако модулът на първия е 15 N, а този на втория е 25 N, какви условия трябва да отговаря на трета външна сила, която замества резултата от предходните две, за да изпълни принципа на преносимост?

Решение

От една страна, стойността на получената сила трябва да бъде 40 N, което е резултат от добавянето на модула на двете сили.

От друга страна, получената сила трябва да действа във всяка точка на правата линия, свързваща двете точки на прилагане на двете сили.

Препратки

1. Твърдо тяло (второ). В Уикипедия. Произведено на 25 април 2018 г. от es.wikipedia.org.
2. Сила (nd). В Уикипедия. Произведено на 25 април 2018 г. от en.wikipedia.org.
3. Cutnell, John D.; Johnson, Kenneth W. (2003). Физика, шесто издание. Hoboken, Ню Джърси: John Wiley & Sons Inc.
4. Corben, HC; Филип Стейл (1994). Класическа механика. Ню Йорк: Публикации на Dover.
5. Фейнман, Ричард Р.; Лейтън; Sands, Matthew (2010). Фейнман изнася лекции по физика. Том I: Основно механика, радиация и топлина (новото хилядолетие изд.). Ню Йорк: BasicBooks.