1. Comprendre les forces en tant que vecteurs
* force est une quantité vectorielle, ce qui signifie qu'elle a à la fois une magnitude (résistance) et une direction.
* Nous représentons les forces graphiquement sous forme de flèches. La longueur de la flèche représente l'amplitude et la direction de la flèche indique la direction de la force.
2. Méthodes d'addition vectorielle
Il existe deux méthodes principales pour ajouter des vecteurs:
* Méthode graphique (tip-to-tail)
* Dessinez le premier vecteur de force.
* À partir de la pointe du premier vecteur, dessinez le deuxième vecteur de force.
* La force résultante (cumulative) est le vecteur tiré de la queue du premier vecteur à la pointe du deuxième vecteur. Cela crée un triangle.
* Méthode analytique (trigonométrie)
* Résolvez chaque force dans ses composants horizontaux et verticaux (en utilisant le sinus et le cosinus).
* Ajoutez séparément les composants horizontaux et les composants verticaux.
* Utilisez le théorème de Pythagore pour trouver l'ampleur de la force résultante.
* Utilisez la fonction arctangente pour trouver la direction de la force résultante.
3. Exemple
Disons que nous avons deux forces agissant sur un objet:
* Force 1: 10 Newtons à droite
* Force 2: 5 Newtons vers le haut
Méthode graphique:
1. Dessinez une flèche de 10 Newton à droite.
2. À partir de la pointe de la première flèche, dessinez une flèche de 5 Newton vers le haut.
3. La force résultante est la ligne diagonale reliant la queue de la première flèche à la pointe de la deuxième flèche.
Méthode analytique:
1. Force 1:
* Composant horizontal:10 newtons (car il est entièrement horizontal)
* Composant vertical:0 Newtons
2. Force 2:
* Composant horizontal:0 Newtons (car il est entièrement vertical)
* Composant vertical:5 Newtons
3. Force résultant:
* Composant horizontal:10 newtons + 0 newtons =10 newtons
* Composant vertical:0 newtons + 5 newtons =5 newtons
4. Magnitude: √ (10² + 5²) =√125 ≈ 11,18 Newtons
5. Direction: Arctan (5/10) ≈ 26,57 ° au-dessus de l'horizontal
Conclusion
L'effet cumulatif des deux forces est une force d'environ 11,18 Newtons à un angle de 26,57 ° au-dessus de l'horizontal.
Point clé: L'effet cumulatif de plusieurs forces est appelé Force Net . Cette force nette détermine l'accélération de l'objet conformément à la deuxième loi de Newton (F =MA).
