Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is het effect op de resultaat van toenemende hoek tussen twee krachten?

Hier is de uitsplitsing van hoe het vergroten van de hoek tussen twee krachten de resulterende kracht beïnvloedt:

De relatie

De resulterende kracht is de enkele kracht die hetzelfde effect produceert als de combinatie van de oorspronkelijke krachten. De grootte en richting van de resulterende kracht hangen af ​​van de grootte van de oorspronkelijke krachten en de hoek ertussen.

het vergroten van de hoek

* magnitude neemt af: Naarmate de hoek tussen de twee krachten toeneemt, neemt de grootte van de resulterende kracht in het algemeen af. Zie het als een touw aantrekken met twee mensen. Als ze in dezelfde richting trekken (hoek van 0 °), krijgen ze de maximale kracht. Naarmate ze meer en meer in een hoek trekken, wordt hun gecombineerde trekkracht minder effectief.

* richting verandert: De richting van de resulterende kracht verandert ook. Naarmate de hoek toeneemt, verschuift de resulterende kracht dichter bij de richting van de grotere kracht.

Visualiseren met een parallellogram

De parallellogramwet van vector -toevoeging helpt dit te visualiseren:

1. Vertegenwoordig de krachten: Teken twee vectoren (pijlen) die de twee krachten vertegenwoordigen. De lengte van de pijl vertegenwoordigt de grootte van de kracht en de pijl wijst in de richting van de kracht.

2. Construeer een parallellogram: Plaats de vectoren van kop tot staart en voltooi een parallellogram met behulp van die vectoren als twee van de zijden.

3. resulterende kracht: De diagonaal van het parallellogram, getrokken van de staart van de eerste vector naar de kop van de tweede vector, vertegenwoordigt de resulterende kracht.

Wiskundige uitleg

De grootte van de resulterende kracht kan worden berekend met behulp van de wet van cosinus:

* R² =f₁² + f₂² - 2f₁f₂cosθ

Waar:

* R is de omvang van de resulterende kracht

* F₁ en f₂ zijn de grootten van de originele krachten

* θ is de hoek tussen de twee krachten

Voorbeeld

Stel je voor twee krachten van elk 5 Newton.

* Als de hoek tussen hen 0 ° (parallel) is, is de resulterende kracht 10 newtons.

* Als de hoek 90 ° (loodrecht) is, is de resulterende kracht ongeveer 7,07 Newton.

* Als de hoek 180 ° is (tegenovergestelde richtingen), is de resulterende kracht 0 newtons.

Key Takeaway

Het vergroten van de hoek tussen twee krachten leidt in het algemeen tot een afname van de grootte van de resulterende kracht en een verandering in de richting.