Чтобы сложить сходящиеся силы аналитическим способом, надо вычислить проекции этих сил на оси прямоугольных координат.
Найдем проекции сил на ось, когда силы и ось лежат в одной плоскости (Рисунок 4.6).
1
1
1
1
X3
X2
X1
X
a4
a3
b3
b2
a2
b1
a1
O
B4
A4
A3
B3
A2
B2
B1
A1
Рисунок 4.6
Проекция силы на ось (по величине и по знаку) равна произведению модуля силы на косинус угла между направлением силы и положительным направлением оси.
(4.3)
Обозначим проекции сил соответственно . Из рисунка видно, что эти проекции будут равны:
; ;
; .
Теперь вычислим проекцию силы на оси прямоугольных координат в случае, когда сила произвольно расположена в пространстве (рисунок 4.7).
Разложим силу на составляющие вдоль осей координат:
или (4.4)
где
– орты прямоугольных осей координат;
– проекции силы на соответствующие оси координат.
Проекции силы на оси прямоугольных координат определяются по формулам:
(4.5)
Если известны проекции силы на оси координат, то модуль силы определяется по формуле, как диагональ прямоугольного параллелепипеда:
(4.6)
А ее направление по трем направляющим косинусам:
(4.7)
Найдем равнодействующую системы сходящихся сил аналитическим способом. Известно, что равнодействующая системы сходящихся сил определяется геометрически их геометрической суммой: .
Спроектируем это векторное равенство на оси прямоугольной системы координат и найдем проекции равнодействующей :
(4.8)
Модуль равнодействующей силы определится согласно формуле (3.6):
studopediasu.com - Студопедия (2013 - 2026) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав!Последнее добавление