la relation
La force résultante est la force unique qui produit le même effet que la combinaison des forces d'origine. L'amplitude et la direction de la force résultante dépendent des amplitudes des forces d'origine et de l'angle entre eux.
augmentant l'angle
* La magnitude diminue: À mesure que l'angle entre les deux forces augmente, l'ampleur de la force résultante diminue généralement. Pensez-y comme tirer une corde avec deux personnes. S'ils tirent dans la même direction (angle de 0 °), ils obtiennent la force maximale. Alors qu'ils tirent de plus en plus à un angle, leur force de traction combinée devient moins efficace.
* change de direction: La direction de la force résultante change également. À mesure que l'angle augmente, la force résultante se rapproche de la direction de la plus grande force.
Visualiser avec un parallélogramme
La loi parallélogramme de l'ajout de vecteur aide à visualiser ceci:
1. représentent les forces: Dessinez deux vecteurs (flèches) représentant les deux forces. La longueur de la flèche représente l'amplitude de la force et la flèche pointe en direction de la force.
2. Construire un parallélogramme: Placez les vecteurs tête à la queue et complétez un parallélogramme en utilisant ces vecteurs comme deux de ses côtés.
3. Force résultant: La diagonale du parallélogramme, tirée de la queue du premier vecteur à la tête du deuxième vecteur, représente la force résultante.
Explication mathématique
L'ampleur de la force résultante peut être calculée en utilisant la loi des cosinus:
* R² =f₁² + f₂² - 2f₁f₂cosθ
Où:
* R est l'ampleur de la force résultante
* F₁ et f₂ sont les amplitudes des forces d'origine
* θ est l'angle entre les deux forces
Exemple
Imaginez deux forces de 5 Newtons chacune.
* Si l'angle entre eux est de 0 ° (parallèle), la force résultante est de 10 newtons.
* Si l'angle est de 90 ° (perpendiculaire), la force résultante est d'environ 7,07 newtons.
* Si l'angle est de 180 ° (directions opposées), la force résultante est 0 Newtons.
Takeaway clé
L'augmentation de l'angle entre deux forces entraîne généralement une diminution de l'ampleur de la force résultante et un changement de direction.
