De principe van overdraagbaarheid wordt toegepast op vaste objecten en stelt dat een kracht uitgeoefend op een bepaald punt op het lichaam equivalent is aan een andere kracht van gelijke grootte en richting, zolang die kracht wordt uitgeoefend in dezelfde lijn die de oorspronkelijke kracht bevat.
Daarom zal elke kracht van dezelfde grootte en richting hetzelfde effect van translatie- en rotatiebeweging op het object veroorzaken, zolang het toepassingspunt zich op dezelfde lijn bevindt, zoals weergegeven in de volgende afbeelding.
De krachten getoond F. Y F.'zouden ze zijn gelijkwaardige krachten en de gestippelde rechte lijn die ze bevat, wordt genoemd krachtlijn.
Het principe van overdraagbaarheid is erg handig, omdat het de krachten die op het object inwerken, gemakkelijk laat glijden om de analyse te vergemakkelijken..
Het principe van overdraagbaarheid is gebaseerd op het feit dat twee krachten F.1 Y F.twee zijn equivalent, op voorwaarde dat ze dezelfde grootte en dezelfde richting hebben.
Bovendien moeten ze hetzelfde moment produceren met betrekking tot elk punt O, wat wordt gegarandeerd door dezelfde actielijn te hebben en omdat het moment het product is van kracht maal de afstand van O tot die lijn..
Merk op dat het principe alleen van toepassing is op een star lichaam, dat wil zeggen, een object waarin de relatieve afstanden tussen de delen niet veranderen, omdat de interne krachten die het bij elkaar houden sterk genoeg zijn. Daarom verandert het object niet van vorm, ongeacht of er externe krachten op inwerken..
Aan de andere kant, als het object niet stijf is, zou het wijzigen van het punt waarop de krachten worden uitgeoefend variaties veroorzaken in termen van de spanning of compressie die op het lichaam wordt uitgeoefend, wat zou leiden tot veranderingen in de vorm ervan..
Aangenomen dat een lichaam star is, is natuurlijk niets meer dan een idealisatie, aangezien in werkelijkheid alle objecten in meer of mindere mate vervormbaar zijn. In veel gevallen is dit echter een uitstekende benadering, als de vervorming klein genoeg is om als verwaarloosbaar te worden beschouwd..
Het principe van overdraagbaarheid heeft, zoals aangegeven, een beperking wat betreft de interne effecten van rol- of glijdende krachten. De volgende afbeelding toont een object met de krachten F. Y F.'toegepast op verschillende punten in dezelfde actielijn.
Merk op dat in beide figuren het lichaam (star of niet) in evenwicht is, aangezien de krachten dezelfde grootte en richting hebben en tegengestelde richtingen. Verder zijn de krachten, zoals gezegd, op dezelfde werkingslijn, maar in de linker figuur is het effect op het lichaam van spanning, terwijl het rechts van compressie is..
Daarom, hoewel het lichaam in rust blijft, zijn de interne effecten anders en worden ze duidelijk als het object niet volledig rigide is. Bij links hebben de krachten de neiging het lichaam te verlengen, terwijl ze bij rechts de neiging hebben het te verkorten.
Stel dat u een zware stam op een horizontale vloer heeft. Het effect van vanaf de linkerkant worden geduwd is hetzelfde als aan de rechterkant worden getrokken door een horizontaal touw, terwijl beide krachten worden uitgeoefend langs de weergegeven groene horizontale lijn. In dit geval is de beweging van de stam op de grond hetzelfde.
Er is een lange plank als plank. Om het te installeren, is het equivalent om het aan het plafond te bevestigen met behulp van touwen aan de uiteinden, dan om steunen eronder te plaatsen, ook aan dezelfde uiteinden.
In beide gevallen hebben de krachten die de plank in evenwicht houden dezelfde grootte en richting, werken op dezelfde actielijnen, maar worden ze op verschillende punten toegepast..
Stel dat we een kracht F hebben uitgeoefend op een punt A, dan is het moment waarop deze kracht ontstaat rond het punt O zoals weergegeven in de figuur:
M.OF rNAAR F.
Welnu, het principe van overdraagbaarheid zorgt daarvoor F., handelend op elk punt langs zijn actielijn, bijvoorbeeld de punten B, C en meer, begint het hetzelfde moment met betrekking tot punt O.Daarom is het geldig om te bevestigen dat:
M.OF rNAAR F. rB. F. rC F.
Een homogene bol heeft een massa M = 5 kg en steunt in rust op een horizontaal oppervlak zonder wrijving.
Grafiek a) toont de kracht die door het oppervlak op de bol wordt uitgeoefend, de zogenaamde normaal N, omdat het loodrecht op het oppervlak staat. Het punt waarop de kracht wordt uitgeoefend, valt samen met het steunpunt van de bol op het oppervlak (punt in groene kleur) en de actielijn is de verticale die door het geometrische middelpunt van de bol gaat..
In grafiek b) is er het vrije-lichaamdiagram van de bol, waar, afgezien van de normaal, het gewicht wordt weergegeven, dat wordt toegepast op het zwaartepunt, aangegeven door het gele punt.
Dankzij het principe van overdraagbaarheid, de normaalkracht N het kan tot op dit punt worden bewogen, zonder de effecten op de bol te veranderen. Deze effecten zijn niets anders dan het in balans houden van de bol op tafel..
Omdat de bol in evenwicht is, verticaal naar boven als positief en negatief verticaal naar beneden, resulteert de tweede wet van Newton in:
N - P = 0
Dat wil zeggen, het gewicht en de normale balans, daarom zijn ze gelijk in grootte:
N = P = Mg = 5 kg × 9,8 m / stwee = 49 N, verticaal naar boven gericht.
Geef aan of aan het principe van overdraagbaarheid is voldaan in de volgende gevallen:
Een kracht van 20 N die horizontaal op een star lichaam wordt uitgeoefend, wordt vervangen door een andere kracht van 15 N die op een ander punt op het lichaam wordt uitgeoefend, hoewel beide in dezelfde richting worden uitgeoefend.
In dit geval zal niet aan het principe van overdraagbaarheid worden voldaan, aangezien, hoewel de twee krachten in dezelfde richting worden uitgeoefend, de tweede kracht niet dezelfde grootte heeft als de eerste. Daarom bestaat een van de onmisbare voorwaarden van het beginsel van overdraagbaarheid niet..
Een kracht van 20 N die horizontaal op een star lichaam wordt uitgeoefend, wordt vervangen door een andere kracht van 20 N, die op een ander punt op het lichaam en verticaal wordt uitgeoefend.
Bij deze gelegenheid wordt niet voldaan aan het principe van overdraagbaarheid, aangezien de twee krachten weliswaar dezelfde modulus hebben, maar niet in dezelfde richting worden uitgeoefend. Nogmaals, een van de onmisbare voorwaarden van het beginsel van overdraagbaarheid bestaat niet. Er kan worden gesteld dat de twee krachten equivalent zijn.
Een kracht van 10 N die horizontaal op een star lichaam wordt uitgeoefend, wordt uitgewisseld voor een andere kracht van 10 N die op een ander punt op het lichaam wordt uitgeoefend, maar in dezelfde richting en richting..
In dit geval is aan het overdraagbaarheidsprincipe voldaan, aangezien de twee krachten dezelfde grootte hebben en in dezelfde richting en richting worden uitgeoefend. Aan alle noodzakelijke voorwaarden van het principe van overdraagbaarheid is voldaan. Er kan worden gesteld dat de twee krachten equivalent zijn.
Een kracht glijdt recht in de richting van je actie.
In dit geval is aan het principe van overdraagbaarheid voldaan, aangezien, aangezien het dezelfde kracht is, de grootte van de uitgeoefende kracht niet varieert en verschuift in zijn werkingslijn. Opnieuw is aan alle noodzakelijke voorwaarden van het principe van overdraagbaarheid voldaan.
Twee externe krachten worden uitgeoefend op een star lichaam. De twee krachten worden in dezelfde richting en in dezelfde richting uitgeoefend. Als de modulus van de eerste 15 N is en die van de tweede 25 N, aan welke voorwaarden moet dan een derde externe kracht voldoen om de resultante van de vorige twee te vervangen om te voldoen aan het principe van overdraagbaarheid??
Enerzijds moet de waarde van de resulterende kracht 40 N zijn, wat het resultaat is van het optellen van de modulus van de twee krachten.
Aan de andere kant moet de resulterende kracht werken op elk punt op de rechte lijn die de twee punten waarop de twee krachten worden uitgeoefend, met elkaar verbindt..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.