Uravnotežena sila. Formula rezultante svih sila Kad je rezultanta sila nula

Newtonovi zakoni su matematička apstrakcija. U stvarnosti, uzrok kretanja ili mirovanja tijela, kao i njihove deformacije, je nekoliko sila odjednom. Stoga će važan dodatak zakonima mehanike biti uvođenje pojma rezultantne sile i njezine primjene.

O razlozima promjena

Klasična mehanika podijeljena je na dva dijela - kinematiku, koja opisuje putanju gibanja tijela pomoću jednadžbi, i dinamiku, koja se bavi razlozima promjene položaja tijela ili samih objekata.

Razlog promjenama je određena sila, koja je mjera djelovanja na tijelo drugih tijela ili polja sila (npr. elektromagnetsko polje ili gravitacija). Na primjer, sila elastičnosti uzrokuje deformaciju tijela, sila teže - pad tijela na Zemlju.

Sila je vektorska veličina, odnosno njeno djelovanje je usmjereno. Modul sile općenito je proporcionalan određenom koeficijentu (za deformaciju opruge to je njezina krutost), kao i parametrima djelovanja (masa, naboj).

Na primjer, u slučaju Coulombove sile, ovo je vrijednost oba naboja, uzeta modulo, kvadrat udaljenosti između naboja i koeficijenta k, u SI sustavu, definiran izrazom: $k = (1 \preko 4 \pi \epsilon)$, gdje je $\epsilon$ dielektrična konstanta.

Zbrajanje sila

U slučaju kada na tijelo djeluje n sila, one govore o rezultantnoj sili, a formula za drugi Newtonov zakon ima oblik:

$m\vec a = \sum\limits_(i=1)^n \vec F_i$.

Riža. 1. Rezultanta sila.

Kako je F vektorska veličina, zbroj sila se naziva geometrijskim (ili vektorskim). Takvo zbrajanje izvodi se prema pravilu trokuta ili paralelograma ili po komponentama. Objasnimo svaku metodu na primjeru. Da bismo to učinili, napišemo formulu za rezultantnu silu u općem obliku:

$F = \sum\limits_(i=1)^n \vec F_i$

A sila $F_i$ se može predstaviti kao:

$F = (F_(xi), F_(yi), F_(zi))$

Tada će zbroj dviju sila biti novi vektor $F_(ab) = (F_(xb) + F_(xa), F_(yb) + F_(ya), F_(zb) + F_(za))$ .

Riža. 2. Komponentno zbrajanje vektora.

Apsolutna vrijednost rezultante može se izračunati na sljedeći način:

$F = \sqrt((F_(xb) + F_(xa))^2 + (F_(yb) + F_(ya))^2 + (F_(zb) + F_(za))^2)$

Sada dajmo strogu definiciju: jednako djelujuća sila je vektorski zbroj svih sila koje djeluju na tijelo.

Analizirajmo pravila trokuta i paralelograma. Grafički to izgleda ovako:

Riža. 3. Pravilo trokuta i paralelograma.

Izvana se čine različitima, ali kada je riječ o izračunima, svode se na pronalaženje treće stranice trokuta (ili, što je isto, dijagonale paralelograma) pomoću kosinusnog teorema.

Ako postoji više od dvije sile, ponekad je prikladnije koristiti pravilo poligona. U svojoj srži, ovo je još uvijek isti trokut, samo se nekoliko puta ponavlja u jednoj slici. Ako se kao rezultat pokazalo da je kontura zatvorena, ukupno djelovanje sila je jednako nuli i tijelo miruje.

Zadaci

  • Kutija postavljena u središte kartezijevog pravokutnog koordinatnog sustava podložna je dvjema silama: $F_1 = (5, 0)$ i $F_2 = (3, 3)$. Izračunajte rezultantu na dva načina: prema pravilu trokuta i zbrajanjem vektora komponentu po komponentu.

Riješenje

Rezultantna sila bit će vektorski zbroj $F_1$ i $F_2$.

Stoga pišemo:

$\vec F = \vec F_1 + \vec F_2 = (5+3, 0+3) = (8, 3)$
Apsolutna vrijednost rezultantne sile:

$F = \sqrt(8^2 + 3^2) = \sqrt(64 + 9) = 8,5 N$

Sada dobivamo istu vrijednost pomoću pravila trokuta. Da bismo to učinili, prvo pronalazimo apsolutne vrijednosti $F_1$ i $F_2$, kao i kut između njih.

$F_1 = \sqrt(5^2 + 0^2) = 5 N$

$F_2 = \sqrt(3^2 + 3^2) = 4,2 N$

Kut između njih je 45˚, jer je prva sila paralelna s osi Ox, a druga dijeli prvu koordinatnu ravninu popola, odnosno simetrala je pravog kuta.

Sada, nakon što smo postavili vektore prema pravilu trokuta, izračunavamo rezultantu pomoću teorema kosinusa:

$F = \sqrt(F_1^2 + F_2^2 - 2F_1F_2 cos135) = \sqrt(F_1^2 + F_2^2 + 2F_1F_2 sin45) = \sqrt(25 + 18 + 2 \cdot 5 \cdot 4,2 \ cdot sin45) = 8,5 N$

  • Na stroj djeluju tri sile: $F_1 = (-5, 0)$, $F_2 = (-2, 0)$, $F_1 = (7,0)$. Koja je njihova rezultanta?

Riješenje

Dovoljno je dodati x komponente vektora:

$F = -5 - 2 + 7 = 0$

Što smo naučili?

Tijekom nastave uveden je pojam rezultante sila i razmotrene su različite metode za njezino izračunavanje, kao i drugi Newtonov zakon za opći slučaj kada je broj sila neograničen.

Tematski kviz

Evaluacija izvješća

Prosječna ocjena: 4.7. Ukupno primljenih ocjena: 175.

Ovo je vektorski zbroj svih sila koje djeluju na tijelo.


Biciklist se naginje prema skretanju. Sila gravitacije i sila reakcije oslonca s tla daju rezultantnu silu koja daje centripetalno ubrzanje potrebno za kretanje po kružnici

Povezanost s drugim Newtonovim zakonom

Prisjetimo se Newtonovog zakona:

Rezultantna sila može biti jednaka nuli u slučaju kada se jedna sila kompenzira drugom, istom silom, ali suprotnog smjera. U tom slučaju tijelo miruje ili se jednoliko giba.


Ako rezultanta sile NIJE jednaka nuli, tada se tijelo giba jednoliko ubrzano. Zapravo, ta je sila ta koja uzrokuje jednoliko kretanje. Smjer rezultantne sile stalno poklapa se po smjeru s vektorom ubrzanja.

Kada je potrebno prikazati sile koje djeluju na tijelo, dok se tijelo giba jednoliko ubrzano, to znači da je u smjeru ubrzanja djelovajuća sila duža od suprotne. Ako se tijelo giba jednoliko ili miruje, duljina vektora sila je ista.


Određivanje rezultantne sile

Da bismo pronašli rezultantnu silu, potrebno je: prvo pravilno označiti sve sile koje djeluju na tijelo; zatim nacrtajte koordinatne osi, odaberite njihove smjerove; u trećem koraku potrebno je odrediti projekcije vektora na osi; napisati jednadžbe. Ukratko: 1) označiti snage; 2) odabrati osi, njihove smjerove; 3) pronaći projekcije sila na os; 4) zapišite jednadžbe.

Kako napisati jednadžbe? Ako se tijelo giba jednoliko u nekom smjeru ili miruje, tada algebarski zbroj(uzimajući u obzir predznake) projekcije sile jednaka je nuli. Ako se tijelo giba jednoliko ubrzano u nekom smjeru, tada je algebarski zbroj projekcija sila jednak umnošku mase i akceleracije, prema drugom Newtonovom zakonu.

Primjeri

Na tijelo koje se jednoliko giba po horizontalnoj podlozi djeluju sila teže, sila reakcije oslonca, sila trenja i sila pod kojom se tijelo giba.

Označavamo sile, biramo koordinatne osi

Pronađimo projekcije

Zapisivanje jednadžbi

Tijelo pritisnuto uz okomitu stijenku giba se prema dolje jednoliko ubrzano. Na tijelo utječu gravitacija, trenje, reakcija potpore i sila kojom se tijelo pritiska. Vektor ubrzanja usmjeren je okomito prema dolje. Rezultirajuća sila usmjerena je okomito prema dolje.



Tijelo se jednoliko giba po klinu čiji je nagib alfa. Na tijelo djeluje sila teže, sila reakcije oslonca i sila trenja.



Glavna stvar koju treba zapamtiti

1) Ako tijelo miruje ili se giba jednoliko, tada je rezultanta sile nula, a akceleracija nula;
2) Ako se tijelo giba jednoliko ubrzano, tada rezultantna sila nije jednaka nuli;
3) Smjer vektora rezultante sile uvijek se podudara sa smjerom ubrzanja;
4) Znati napisati jednadžbe projekcija sila koje djeluju na tijelo

Blok - mehanički uređaj, kotač koji se okreće oko svoje osi. Blokovi mogu biti mobilni i nepomična.

Fiksni blok koristi se samo za promjenu smjera sile.

Tijela spojena neistegljivom niti imaju jednake akceleracije.

Pomični blok dizajniran za promjenu količine primijenjenog napora. Ako krajevi užeta koji se omotavaju oko bloka čine jednake kutove s horizontom, tada će za podizanje tereta biti potrebna sila upola manja od težine tereta. Sila koja djeluje na teret povezana je s njegovom težinom, budući da je polumjer bloka u odnosu na tetivu luka omotanog oko užeta.

Akceleracija tijela A je upola manja od akceleracije tijela B.

Zapravo, svaki blok jest krak poluge, u slučaju fiksnog bloka - jednaki krakovi, u slučaju pokretnog bloka - s omjerom ramena od 1 prema 2. Kao i za bilo koju drugu polugu, za blok vrijedi pravilo: koliko puta pobjeđujemo u naporu, koliko puta gubimo u udaljenosti

Također se koristi sustav koji se sastoji od kombinacije nekoliko pokretnih i fiksnih blokova. Takav sustav naziva se polispast.


Statika je grana mehanike koja proučava uvjete ravnoteže tijela.

Iz drugog Newtonovog zakona slijedi da ako je geometrijski zbroj svih vanjskih sila primijenjenih na tijelo jednak nuli, tada tijelo miruje ili vrši jednoliku pravocrtno gibanje. U ovom slučaju, uobičajeno je reći da sile djeluju na tijelo ravnoteža jedni druge. Pri proračunu rezultanta mogu se primijeniti sve sile koje djeluju na tijelo centar gravitacije .

Da bi tijelo koje ne rotira bilo u ravnoteži, potrebno je da rezultanta svih sila koje djeluju na tijelo bude jednaka nuli.

Na sl. 1.14.1 dan je primjer ravnoteže čvrsto tijelo pod utjecajem triju sila. Točka raskrižja O linijama djelovanja sila i ne podudara se s točkom primjene gravitacije (centrom mase C), ali u ravnoteži su te točke nužno na istoj vertikali. Pri izračunu rezultante sve se sile svode na jednu točku.

Ako tijelo može rotirati oko neke osi, zatim za njezinu ravnotežu nije dovoljno jednaka nuli rezultanta svih sila.

Rotacijsko djelovanje sile ne ovisi samo o njezinoj veličini, već i o udaljenosti između linije djelovanja sile i osi rotacije.

Duljina okomice povučene s osi rotacije na pravac djelovanja sile naziva se rame snage.

Umnožak modula sile po ramenu d nazvao moment sile M. Momenti onih sila koje teže rotaciji tijela u smjeru suprotnom od kazaljke na satu smatraju se pozitivnima (slika 1.14.2).

pravilo trenutka : posjedovanje tijela fiksna osovina rotacija je u ravnoteži ako je algebarski zbroj momenata svih sila koje djeluju na tijelo oko te osi jednak nuli:

U Međunarodnom sustavu jedinica (SI) momenti sila mjere se u HNewtonmetara (N∙m) .

U općem slučaju, kada se tijelo može kretati naprijed i rotirati, za ravnotežu moraju biti ispunjena oba uvjeta: rezultantna sila mora biti jednaka nuli i zbroj svih momenata sila mora biti jednak nuli.

Kotrljanje kotača po vodoravnoj površini – primjer indiferentna ravnoteža(slika 1.14.3). Ako se kotač zaustavi u bilo kojem trenutku, bit će u ravnoteži. Uz indiferentnu ravnotežu u mehanici se razlikuju stanja održivi i nestabilan ravnoteža.

Stanje ravnoteže naziva se stabilnim ako se uz mala odstupanja tijela od tog stanja javljaju sile ili momenti sila koji nastoje vratiti tijelo u ravnotežno stanje.

Pri malom odstupanju tijela od stanja nestabilne ravnoteže nastaju sile ili momenti sila koji nastoje tijelo pomaknuti iz ravnotežnog položaja.

Lopta koja leži na ravnoj horizontalnoj podlozi nalazi se u stanju indiferentne ravnoteže. Lopta smještena na vrhu sferne izbočine primjer je nestabilne ravnoteže. Konačno, lopta na dnu sferne šupljine je u stanju stabilne ravnoteže (slika 1.14.4).

Za tijelo s fiksnom osi rotacije moguća su sva tri tipa ravnoteže. Indiferentna ravnoteža nastaje kada os rotacije prolazi kroz središte mase. U stabilnoj i nestabilnoj ravnoteži središte mase nalazi se na okomitoj liniji koja prolazi kroz os rotacije. U tom slučaju, ako je središte mase ispod osi rotacije, stanje ravnoteže je stabilno. Ako se središte mase nalazi iznad osi, stanje ravnoteže je nestabilno (sl. 1.14.5).

Poseban slučaj je ravnoteža tijela na nosaču. U ovom slučaju, elastična sila oslonca ne djeluje na jednu točku, već se raspoređuje na bazu tijela. Tijelo je u ravnoteži ako kroz njega prolazi okomica povučena kroz središte mase tijela otisak stopala, tj. unutar konture koju čine linije koje povezuju točke oslonca. Ako ova linija ne prelazi područje oslonca, tijelo se prevrće. Zanimljiv primjer ravnoteža tijela na nosaču je kosi toranj u talijanskom gradu Pisi (sl. 1.14.6), koji je, prema legendi, koristio Galileo kada je proučavao zakone slobodan pad tel. Toranj ima oblik valjka visine 55 m i polumjera 7 m. Vrh tornja odstupa od vertikale za 4,5 m.

Okomita crta povučena kroz središte mase tornja siječe bazu otprilike 2,3 m od njezina središta. Dakle, toranj je u stanju ravnoteže. Ravnoteža će se poremetiti i toranj će pasti kada otklon njegovog vrha od okomice dosegne 14 m. To se po svemu sudeći neće dogoditi tako skoro.

Usustavljivanje znanja o rezultantama svih sila koje djeluju na tijelo; o zbrajanju vektora.

  • Tumačenje prvog Newtonovog zakona o pojmu rezultante sila.
  • Percepcija ovakvog teksta zakona.
  • Primjena stečenog znanja na poznate i nove situacije u rješavanju fizikalnih problema.
  • Ciljevi lekcije (za nastavnika):

    Obrazovni:

    • Pojasniti i proširiti znanje o rezultantnoj sili i načinu njezina pronalaženja.
    • Formirati sposobnost primjene pojma rezultantne sile na opravdanje zakona gibanja (Newtonovi zakoni)
    • Utvrditi razinu svladanosti teme;
    • Nastaviti razvijati vještine samoanalize situacije i samokontrole.

    Obrazovni:

    • Doprinijeti formiranju svjetonazorske ideje o spoznatljivosti pojava i svojstava okolnog svijeta;
    • Naglasiti važnost modulacije u spoznatljivosti materije;
    • Obratite pozornost na formiranje univerzalnih ljudskih kvaliteta:
      a) učinkovitost,
      b) neovisnost;
      c) točnost;
      d) disciplina;
      e) odgovoran odnos prema učenju.

    U razvoju:

  • Provesti mentalni razvoj djece;
  • Raditi na formiranju vještina uspoređivanja pojava, donošenja zaključaka, generalizacija;
  • Naučiti:
    a) istaknuti znakove sličnosti u opisu pojava,
    b) analizirati situaciju
    c) izvoditi logičke zaključke na temelju ove analize i postojećeg znanja;
  • Provjeriti stupanj samostalnog razmišljanja učenika o primjeni postojećeg znanja u različitim situacijama.
  • Oprema i demonstracije.

    1. Ilustracije:
      skica za basnu I.A. Krylov "Labud, rak i štuka",
      skica slike I. Repina "Tegljači na Volgi",
      na zadatak br. 108 “Repa” - “Zadatnica za fizičara” G. Ostera.
    2. Strelice obojene na bazi polietilena.
    3. Kopirni papir.
    4. Kodoskop i film s rješenjem dva zadatka samostalnog rada.
    5. Shatalov "Popratne bilješke".
    6. Faradayev portret.

    Raspored ploče:

    “Ako si u ovome
    shvatiti kako treba
    bolje da možeš pratiti
    slijedeći moj tok misli
    u onome što slijedi."
    M. Faraday

    Tijekom nastave

    1. Organizacijski trenutak

    Ispitivanje:

    • odsutan;
    • prisutnost dnevnika, bilježnica, olovaka, vladara, olovaka;

    Ocjena izgleda.

    2. Ponavljanje

    Dok razgovaramo u razredu, ponavljamo:

    • I Newtonov zakon.
    • Sila je uzrok ubrzanja.
    • Newtonov drugi zakon.
    • Dodavanje vektora pravilu trokuta i paralelograma.

    3. Glavni materijal

    Problem lekcije.

    “Jednom labud, rak i štuka
    Nošena prtljagom, došla su kolica
    I zajedno, trojica, svi upregnuti u to;
    Iz kože se popeti
    A kolica se i dalje ne miču!
    Prtljaga bi im se činila lakom:
    Da, labud se probija u oblake,
    Rak se vraća
    I Štuka povlači u vodu!
    Tko im je kriv, tko je u pravu...
    Nije na nama da sudimo;
    Da, samo su stvari još tamo!”

    (I.A. Krylov)

    Basna izražava skeptičan stav prema Aleksandru I., ismijava nevolje u Državnom vijeću 1816., reforme i odbori koje je započeo Aleksandar I. nisu bili u stanju pomaknuti duboko zaglavljena kola autokracije. U tome je, s političkog gledišta, Ivan Andrejevič bio u pravu. Ali hajde da saznamo fizički aspekt. Je li Krylov u pravu? Da bismo to učinili, potrebno je bolje upoznati pojam rezultante sila koje djeluju na tijelo.

    Sila jednaka geometrijskom zbroju svih sila koje djeluju na tijelo (točku) naziva se rezultanta ili rezultanta.

    Slika 1

    Kako se to tijelo ponaša? Ili miruje ili se giba pravocrtno i jednoliko, budući da iz Newtonovog I zakona proizlazi da postoje takvi referentni okviri u odnosu na koje progresivno gibajuće tijelo zadržava konstantnu brzinu ako na njega ne djeluju druga tijela ili djelovanje ovih tijela je kompenzirano,

    tj. |F 1 | = |F 2 | (uvodi se definicija rezultante).

    Sila koja na tijelo djeluje jednako kao više sila koje istodobno djeluju naziva se rezultanta tih sila.

    Pronalaženje rezultante nekoliko sila je geometrijsko zbrajanje djelujućih sila; provodi se prema pravilu trokuta ili paralelograma.

    Na slici 1 R=0, jer .

    Za dodavanje dva vektora, početak drugog se primjenjuje na kraj prvog vektora, a početak prvog povezuje se s krajem drugog (manipulacija na ploči sa strelicama na bazi polietilena). Ovaj vektor je rezultanta svih sila koje djeluju na tijelo, tj. R \u003d F 1 - F 2 \u003d 0

    Kako na temelju definicije rezultantne sile formulirati prvi Newtonov zakon? Dobro poznata formulacija prvog Newtonovog zakona:

    “Ako druga tijela ne djeluju na određeno tijelo ili su djelovanja drugih tijela kompenzirana (uravnotežena), tada to tijelo ili miruje ili se giba pravocrtno i jednoliko.”

    Novi formulacija Newtonovog I zakona (dajte formulaciju Newtonovog I zakona za zapisnik):

    "Ako je rezultanta sila primijenjenih na tijelo jednaka nuli, tada tijelo zadržava stanje mirovanja ili jednolikog pravocrtnog gibanja."

    Kako postupiti pri pronalaženju rezultante, ako su sile koje djeluju na tijelo usmjerene u jednom smjeru duž jedne ravne linije?

    Zadatak #1 (rješenje zadatka br. 108 Grigorija Ostera iz zadataka “Fizika”).

    Djed, držeći repu, razvija vučnu silu do 600 N, baka - do 100 N, unuka - do 50 N, buba - do 30 N, mačka - do 10 N i miš - do 2 N. Kolika je rezultanta svih tih sila, usmjerenih na istu ravnu liniju u istom smjeru? Bi li ova tvrtka riješila repu bez miša ako su sile koje drže repu u tlu 791 N?

    (Manipulacija na ploči sa strelicama na bazi polietilena).

    Odgovor. Modul rezultantne sile jednak zbroju modula sila kojima djed vuče repu, baka vuče djeda, unuka vuče baku, buba vuče unuku, mačka vuče bubu i miš vuče mačku, bit će jednak 792 N. Doprinos mišićne sile miša ovom moćnom impulsu je 2 N. Bez Myshkinovih Newtona stvari neće funkcionirati.

    Zadatak broj 2.

    A ako su sile koje djeluju na tijelo usmjerene pod pravim kutom jedna prema drugoj? (Manipulacija na ploči sa strelicama na bazi polietilena).

    (Zapisujemo pravila str. 104 Shatalov “Napomene o potpori”).

    Zadatak broj 3.

    Pokušajmo otkriti je li I.A. u pravu u basni. Krilov.

    Ako pretpostavimo da je vučna sila triju životinja opisanih u basni ista i usporediva (ili više) s težinom kolica, te također premašuje statičku silu trenja, tada, koristeći sliku 2 (1) za problem 3 , dobivamo nakon konstruiranja rezultante da je I .ALI. Krilov je, naravno, u pravu.

    Ako koristimo donje podatke koje su učenici unaprijed pripremili, tada ćemo dobiti nešto drugačiji rezultat (vidi sliku 2 (1) za zadatak 3).

    Ime Dimenzije, cm Težina, kg Brzina, m/s
    Rak (rijeka) 0,2 - 0,5 0,3 - 0,5
    Štuka 60 -70 3,5 – 5,5 8,3
    Labud 180 7 – 10 (13) 13,9 – 22,2

    Snaga koju razvijaju tijela tijekom jednolikog pravocrtnog gibanja, a koja je moguća kada su vučna sila i sila otpora jednake, može se izračunati pomoću sljedeće formule.

    NA inercijski sustavi referenca, promjena brzine tijela moguća je samo pod djelovanjem drugog tijela na njega. Djelovanje jednog tijela na drugo izražava se pojmovima fizička količina poput force(). Udarac jednog tijela o drugo može uzrokovati promjenu brzine tijela, kako po veličini tako i po smjeru. Dakle, sila je vektor i određena je ne samo veličinom (modulom), već i smjerom. Smjer sile određuje smjer vektora ubrzanja tijela na koje dotična sila djeluje.

    Veličina i smjer sile određeni su drugim Newtonovim zakonom:

    gdje je m masa tijela na koje sila djeluje – ubrzanje koje sila daje dotičnom tijelu. Smisao drugog Newtonovog zakona leži u činjenici da sile koje djeluju na tijelo određuju kako se mijenja brzina tijela, a ne samo njegova brzina. Imajte na umu da drugi Newtonov zakon vrijedi samo u inercijalnim referentnim okvirima.

    Ako na tijelo istodobno djeluje više sila, tada se tijelo giba akceleracijom koja je jednaka vektorskom zbroju akceleracija koje bi nastale pod utjecajem svakog od tijela zasebno. Sile koje djeluju na tijelo i djeluju na njegovu jednu točku treba zbrajati u skladu s pravilom zbrajanja vektora.

    DEFINICIJA

    Naziva se vektorski zbroj svih sila koje istodobno djeluju na tijelo rezultantna sila ():

    Ako na tijelo djeluje više sila, tada se drugi Newtonov zakon piše ovako:

    Rezultanta svih sila koje djeluju na tijelo može biti jednaka nuli ako postoji međusobna kompenzacija sila koje djeluju na tijelo. U ovom slučaju, tijelo se kreće s stalna brzina ili miruje.

    Kada prikazujete sile koje djeluju na tijelo, na crtežu, u slučaju jednoliko ubrzano kretanje tijela, rezultantna sila usmjerena duž akceleracije treba biti prikazana dužom od suprotno usmjerene sile (zbroj sila). U slučaju jednolikog gibanja (ili mirovanja), dina vektora sila usmjerenih u suprotnim smjerovima je ista.

    Da bismo pronašli rezultantu sile, potrebno je na crtežu prikazati sve sile koje treba uzeti u obzir u zadatku koje djeluju na tijelo. Sile se moraju zbrajati prema pravilima zbrajanja vektora.

    Primjeri rješavanja problema

    PRIMJER 1

    Vježbajte Tijelo leži na kosoj ravnini (slika 1), prikaži sile koje djeluju na tijelo, kolika je rezultanta svih sila primijenjenih na tijelo?

    Riješenje Napravimo crtež.

    Na tijelo koje se nalazi na nagnutoj ravnini djeluje sila gravitacije (), sila normalne reakcije oslonca () i sila statičkog trenja (prema stanju, tijelo se ne kreće) (). Rezultanta svih sila koje djeluju na tijelo () može se pronaći vektorskim zbrajanjem:

    Prvo zbrojimo, prema pravilu paralelograma, silu teže i reakcijsku silu oslonca, dobijemo silu. Ova sila mora biti usmjerena duž nagnute ravnine duž gibanja tijela. Duljina vektora mora biti jednaka vektoru sile trna, jer tijelo prema stanju miruje. Prema drugom Newtonovom zakonu, rezultanta mora biti nula:

    Odgovor Rezultantna sila je nula.

    PRIMJER 2

    Vježbajte Teret obješen u zraku na opruzi giba se konstantnom akceleracijom prema dolje (slika 3), koje sile djeluju na teret? Kolika je rezultantna sila primijenjena na teret? Kamo će biti usmjerena rezultantna sila?

    Riješenje Napravimo crtež.

    Na teret obješen na oprugu djeluje sila teže () sa strane Zemlje i elastična sila opruge () (sa strane opruge), kada se teret kreće u zraku, obično se zanemaruje sila trenja tereta o zrak. Rezultanta sila primijenjenih na teret u našem problemu može se pronaći kao: