平行力の理解
平行力は、同じ線または平行線に沿って作用する力です。それらは、同じ方向(2人が箱を押すなど)または反対方向(ビームの重量やサポートの力など)にあります。
平衡条件
平行な力の影響下で剛体が平衡状態にあるためには、2つの条件を満たす必要があります。
1。翻訳平衡: 体に作用する正味の力はゼロでなければなりません。これは、一方向のすべての力の合計が反対方向のすべての力の合計に等しくなければならないことを意味します。数学的に:
σf=0
どこ:
*σfは、身体に作用するすべての力の合計を表します。
2。回転平衡: 体に作用するネットトルクはゼロでなければなりません。トルクは、力が回転を引き起こす傾向です。 それは、力の大きさ、回転軸からの距離(レバーアームと呼ばれる)、および力とレバーアームの間の角度に依存します。
στ=0
どこ:
*στは、体に作用するすべてのトルクの合計を表します。
これらの条件がどのように適用されるか
2つのポイントでサポートされているビームの簡単な例を考えてみましょう。
* 翻訳平衡: ビームの重量と吊り重量は下方に作用します。サポートからの上向きの力は、ビームが垂直に移動するのを防ぐために、これらの下向きの力のバランスをとらなければなりません。
* 回転平衡: 重量がビームの中央に直接配置されていない場合、ビームを回転させようとします。サポートは、この回転に対抗し、ビームを水平に保つために、中心から特定の距離で力を発揮する必要があります。
キーポイント
* 剛体: 我々は、身体が適用された力の下で変形しないと仮定します。
* 平衡: 体は(線形または回転する)加速していません。
* モーメント/トルク: 力が回転を引き起こす傾向。それは力と回転軸からの距離に依存します。
実際の例
* 橋: 平行力は、橋の構造に作用します(橋自体の重量、交通、風から)。
* 建物: 建物の重量と財団からの上向きの力はバランスが取れなければなりません。
* レバー: レバーは、回転平衡を使用して力のバランスをとることで機能します。
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