A testre ható erők vektorösszege. A fővektor a testre ható erők vektorösszege

Egy kör.

C) parabola.

D) a pálya bármilyen lehet.

E) egyenes.

2. Ha a testeket levegőtlen tér választja el, akkor közöttük hőátadás lehetséges

A) vezetés és konvekció.

B) sugárzás.

C) hővezető képesség.

D) konvekció és sugárzás.

E) konvekció.

3. Az elektronnak és a neutronnak elektromos töltése van

A) elektron - negatív, neutron - pozitív.

B) elektron és neutron - negatív.

C) elektron - pozitív, neutron - negatív.

D) elektron és neutron - pozitív.

E) az elektron negatív, a neutronnak nincs töltése.

4. A 250 J-nak megfelelő munka elvégzéséhez szükséges áramerősség 4 V-os izzóval 3 percig egyenlő

5. Spontán átalakulás következtében a hélium atom magja kirepült az atommagból, a következő radioaktív bomlás következtében

A) gamma-sugárzás.

B) kétprotonos bomlás.

C) alfa-bomlás.

D) protonbomlás.

E) béta-bomlás.

6. Az égi gömb pontja, amelyet a Rák csillagképével azonos előjel jelöl, a pont

A) bolygók felvonulása

B) tavaszi napéjegyenlőség

C) őszi napéjegyenlőség

D) nyári napforduló

E) téli napforduló

7. Egy teherautó mozgását az x1= - 270 + 12t egyenlet írja le, a gyalogos mozgását ugyanazon autópálya mentén pedig az x2= - 1,5t egyenlet írja le. A találkozó időpontja

8. Ha egy testet 9 m/s sebességgel felfelé dobunk, akkor a maximális magasságát (g = 10 m/s2) éri el.

9. 4 N állandó erő hatására egy 8 kg tömegű test elmozdul

A) egyenletesen gyorsítva 0,5 m/s2 gyorsulással

B) egyenletesen, 2 m/s2 gyorsulással

C) egyenletesen, 32 m/s2 gyorsulással

D) egyenletesen 0,5 m/s sebességgel

E) egyenletesen 2 m/s sebességgel

10. A trolibusz vontatómotorjának teljesítménye 86 kW. Az a munka, amit a motor 2 óra alatt el tud végezni

A) 619200 kJ.

C) 14400 kJ.

E) 17200 kJ.

11. Rugalmasan deformált test potenciális energiája 4-szeres deformációnövekedéssel

A) nem fog változni.

B) 4-szeresére csökken.

C) 16-szorosára nő.

D) 4-szeresére nő.

E) 16-szorosára csökken.

12. Az m1 = 5 g és m2 = 25 g tömegű golyók υ1 = 8 m/s és υ2 = 4 m/s sebességgel mozognak egymás felé. Rugalmatlan ütközés után a golyó sebessége m1 (a koordináta tengely iránya egybeesik az első test mozgási irányával)

13. Mechanikai rezgésekkel

A) csak a potenciális energia állandó

B) mind a potenciális, mind a kinetikus energia állandó

C) csak a mozgási energia állandó

D) csak a teljes mechanikai energia állandó

E) az energia állandó a periódus első felében

14. Ha az ón olvadásponton van, akkor 4 kg fej megolvasztásához (J / kg) megfelelő mennyiségű hőre lesz szükség.

15. 0,2 N / C erősségű elektromos tér 2 C-os töltésre erővel hat

16. Állítsa be az elektromágneses hullámok megfelelő sorrendjét a frekvencia növekedésével

1) rádióhullámok, 2) látható fény, 3) röntgensugárzás, 4) infravörös sugárzás, 5) ultraibolya sugárzás

A) 4, 1, 5, 2, 3

B) 5, 4, 1, 2, 3

C) 3, 4, 5, 1, 2

D) 2, 1, 5, 3, 4

E) 1, 4, 2, 5, 3

17. A tanuló ónt úgy vág, hogy az olló nyelére 40 N erőt fejt ki.Az olló tengelyétől az erőkifejtési pontig mért távolság 35 cm, az olló tengelyétől a ón 2,5 cm A bádog vágásához szükséges erő

18. A hidraulikus prés kisdugattyújának területe 4 cm2, a nagydugattyúé 0,01 m2. A nagy dugattyúra ható nyomóerő nagyobb, mint a kis dugattyúra ható nyomóerő.

B) 0,0025 alkalommal

E) 0,04-szer

19. A 200 Pa állandó nyomáson táguló gáz 1000 J-t végzett. Ha kezdetben a gáz 1,5 m térfogatot foglalt el, akkor az új gáztérfogat

20. A tárgy és a kép közötti távolság 3-szor nagyobb, mint a tárgy és a lencse közötti távolság. Ez az objektív...

A) bikonkáv

B) lapos

C) gyűjtés

D) szóródás

E) sík-konkáv

A testek egymásra gyakorolt ​​mechanikai hatása mindig a kölcsönhatásuk.

Ha az 1. test hat a 2. testre, akkor a 2. testnek az 1. testre kell hatnia.

Például,a villamos mozdony hajtó kerekein (2.3. ábra) a sínek oldaláról hatnak a villamos mozdony mozgása felé irányuló statikus súrlódási erők. Ezen erők összege a villamos mozdony vonóereje. A hajtókerekek viszont ellentétes irányú statikus súrlódási erők hatására hatnak a sínekre..

A mechanikai kölcsönhatás kvantitatív leírását Newton adta meg a dinamika harmadik törvénye.

Az anyagi pontok tekintetében ez a törvény megfogalmazva Így:

Két anyagi pont egyenlő nagyságú erőkkel hat egymásra, és a pontokat összekötő egyenes mentén ellentétes irányban irányul(2.4. ábra):
.

A harmadik törvény nem mindig igaz.

Teljesített szigorúan

    kontakt interakciók esetén,

    egymástól bizonyos távolságra nyugvó testek kölcsönhatásában.

Térjünk át egy egyedi anyagpont dinamikájáról egy olyan mechanikai rendszer dinamikájára, amelyből áll anyagi pontok.

Mert A rendszer anyagi pontja Newton második törvénye (2.5) szerint:

. (2.6)

Itt És - tömeg és sebesség - azt az anyagi pontot, a rá ható összes erő összege.

A mechanikai rendszerre ható erőket külső és belső erőkre osztjuk. Külső erők hatnak a mechanikai rendszer pontjaira más, külső testektől.

belső erők maga a rendszer pontjai között tevékenykedjen.

Aztán erőltesse a (2.6) kifejezésben külső és belső erők összegeként ábrázolható:

, (2.7)

Ahol
minden ráható külső erő eredménye -a rendszer pontja; - oldalról arra a pontra ható belső erő th.

A (2.7) kifejezést behelyettesítjük (2.6) kifejezésre:

, (2.8)

az összesre felírt (2.8) egyenlet bal és jobb oldalát összegezve a rendszer anyagi pontjait kapjuk

. (2.9)

Newton harmadik törvénye szerint a kölcsönhatási erők -játék és A rendszer -edik pontja abszolút értékben egyenlő és ellentétes irányú
.

Ezért a (2.9) egyenletben szereplő belső erők összege nulla:

. (2.10)

A rendszerre ható összes külső erő vektorösszegét nevezzük külső erők fővektora

. (2.11)

Az összegzés és a differenciálás műveleteinek felcserélésével a (2.9) kifejezésben, valamint figyelembe véve a (2.10) és (2.11) eredményeket, valamint egy mechanikai rendszer lendületének meghatározását (2.3) kapjuk.

- merev test transzlációs mozgásának dinamikájának alapegyenlete.

Ez az egyenlet azt fejezi ki mechanikai rendszer impulzusváltozásának törvénye: a mechanikai rendszer lendületének időbeli deriváltja egyenlő a rendszerre ható külső erők fővektorával.

2.6. A tömegközéppont és mozgásának törvénye.

gravitáció középpontja mechanikai rendszer (tehetetlenségét) nevezzük pont , amelynek sugárvektora megegyezik a rendszer összes anyagi pontja tömegeinek sugárvektoraival számított szorzata és a teljes rendszer tömegének aránya:

(2.12)

Ahol És - tömeg- és sugárvektor - azt az anyagi pontot, -ezen pontok teljes száma,
a rendszer teljes tömege.

Ha a sugárvektorokat a tömegközéppontból húzzuk , Azt
.

És így, a tömegközéppont egy geometriai pont , amelyekre a mechanikai rendszert alkotó összes anyagi pont tömegének és az ebből a pontból húzott sugárvektoraik szorzatának összege nullával egyenlő.

Folyamatos tömegeloszlás esetén a rendszerben (kiterjesztett test esetén) a rendszer tömegközéppontjának sugárvektora:

,

Ahol ra rendszer egy kis elemének sugárvektora, amelynek tömege egyenlődm, az integráció a rendszer minden elemére kiterjed, pl. a teljes tömegen m.

A (2.12) képletet az idő függvényében differenciálva kapjuk

kifejezésre tömegközéppont sebesség:

Tömegközéppont sebesség egy mechanikus rendszer impulzusának tömegéhez viszonyított arányával egyenlő.

Akkor rendszer lendületeegyenlő tömegének és a tömegközéppont sebességének szorzatával:

.

Ha ezt a kifejezést behelyettesítjük a merev test transzlációs mozgásának dinamikájának alapegyenletébe, a következőt kapjuk:

(2.13)

- egy mechanikai rendszer tömegközéppontja anyagi pontként mozog, amelynek tömege megegyezik az egész rendszer tömegével, és amelyre a rendszerre ható külső erők fővektorával egyenlő erő hat.

A (2.13) egyenlet azt mutatja, hogy a rendszer tömegközéppontjának sebességének megváltoztatásához szükség van arra, hogy külső erő hat a rendszerre. A rendszer részeinek kölcsönhatásából eredő belső erők ezen részek sebességében változtathatnak, de nem befolyásolhatják a rendszer összimpulzusát és tömegközéppontjának sebességét.

Ha a mechanikus rendszer zárt, akkor
és a tömegközéppont sebessége nem változik az időben.

És így, zárt rendszer súlypontja vagy nyugalomban, vagy állandó sebességgel mozog egy inerciális vonatkoztatási rendszerhez képest. Ez azt jelenti, hogy egy vonatkoztatási rendszer társítható a tömegközépponthoz, és ez a keret tehetetlen lesz.

Ha egy testre egyszerre több erő hat, a test olyan gyorsulással kezd el mozogni, amely az egyes erők hatására külön-külön keletkező gyorsulások vektorösszege. A testre ható, egy pontra ható erőkre érvényes a vektorösszeadás szabálya.

1. definíció

A testre egyidejűleg ható erők vektorösszege az erő eredő, amelyet az erők vektoros összeadásának szabálya határoz meg:

R → = F 1 → + F 2 → + F 3 → +. . . + F n → = ∑ i = 1 n F i → .

Az eredő erő ugyanúgy hat a testre, mint a rá ható összes erő összege.

2. definíció

2 erő hozzáadásához használja szabály paralelogramma(1. kép).

1. kép. 2 erő összeadása a paralelogramma szabály szerint

A koszinusztétel segítségével levezetjük az eredő erő modulusának képletét:

R → = F 1 → 2 + F 2 → 2 + 2 F 1 → 2 F 2 → 2 cos α

3. definíció

Ha 2-nél több erőt kell hozzáadni, használja sokszög szabály: a végétől
1. erőre a 2. erővel egyenlő és azzal párhuzamos vektort kell rajzolni; a 2. erő végétől a 3. erővel egyenlő és azzal párhuzamos vektort kell rajzolni stb.

2. ábra. Erők összeadása a sokszögszabály szerint

A végső vektor, amelyet az erők alkalmazási pontjától az utolsó erő végéig húzunk, nagysága és iránya egyenlő az eredő erővel. A 2. ábra jól szemléltet egy példát az erők eredőjének meghatározására 4 erőből: F 1 → , F 2 → , F 3 → , F 4 → . Ráadásul az összegzett vektoroknak nem kell ugyanabban a síkban lenniük.

Egy erő anyagi pontra ható hatásának eredménye csak a modulusától és irányától függ. A merev testnek bizonyos méretei vannak. Ezért az azonos modulú és irányú erők a merev test különböző mozgásait okozzák az alkalmazási ponttól függően.

4. definíció

erővonal az erővektoron áthaladó egyenest nevezzük.

3. ábra. A test különböző pontjaira kifejtett erők összeadása

Ha az erők a test különböző pontjaira hatnak, és nem egymással párhuzamosan hatnak, akkor az eredő az erők hatásvonalainak metszéspontjára vonatkozik (ábra 3 ). Egy pont akkor lesz egyensúlyban, ha a rá ható erők vektorösszege 0: ∑ i = 1 n F i → = 0 → . Ebben az esetben egyenlő 0-val és ezen erők bármely koordinátatengelyre vetületeinek összegével.

5. definíció

Az erők felosztása két komponensre- ez egy erő felváltása 2-vel, ugyanazon a ponton, és ugyanolyan hatást fejt ki a testre, mint ez az egyetlen erő. Az erők kiterjesztését az összeadáshoz hasonlóan a paralelogramma-szabály hajtja végre.

Egy erő (melynek modulja és iránya adott) 2 -re való kiterjesztésének problémája, egy pontban kifejtve, egymással szögben hatva, a következő esetekben egyedi megoldást kínál, ha ismert:

  • 2 erőkomponens irányai;
  • az egyik komponens erő modulja és iránya;
  • 2 komponensű erőmodulok.
1. példa

Az F erőt fel kell bontani 2 olyan komponensre, amelyek egy síkban vannak F-vel és az a és b egyenesek mentén irányulnak (ábra 4 ). Ekkor elég az F vektor végéből 2 egyenest húzni párhuzamosan az a és b egyenesekkel. Az F A szegmens és az F B szakasz képviseli a szükséges erőket.

4. ábra. Az erővektor irányok szerinti felbontása

2. példa

Ennek a feladatnak a második változata az, hogy megkeressük az erővektor egyik vetületét az adott erővektorok és a 2. vetület szerint (5. a ábra).

5. ábra. Az erővektor vetületének megkeresése adott vektorokkal

A feladat második változatában paralelogrammát kell építeni az átló és az egyik oldal mentén, mint a planimetriában. Az 5b. ábra egy ilyen paralelogrammát mutat, és a kívánt F 2 → erő F → komponenst tüntettük fel.

Tehát a 2. megoldási módszer: adjunk hozzá az erőhöz egy - F 1 → -vel egyenlő erőt (5. c. ábra). Ennek eredményeként megkapjuk a kívánt F → erőt.

3. példa

Három erő F 1 → = 1 N; F 2 → = 2 N; F 3 → \u003d 3 N egy ponthoz csatlakozik, ugyanabban a síkban vannak (6. a ábra), és szöget zár be a vízszintes α \u003d 0 ° -kal; β = 60°; γ = 30°. Meg kell találni az eredő erőt.

Megoldás

6. ábra. Az eredő erő megkeresése adott vektorokból

Rajzoljunk egymásra merőleges О Х és O Y tengelyeket úgy, hogy az О Х tengely egybeessen azzal a vízszintessel, amelyre az F 1 → erő irányul. Készítsük el ezeknek az erőknek a vetületét a koordináta tengelyekre (6. b ábra). Az F 2 y és F 2 x vetületek negatívak. Az ОХ koordinátatengelyen lévő erők vetületeinek összege megegyezik az eredő vetületével ezen a tengelyen: F 1 + F 2 cos β - F 3 cos γ \u003d F x \u003d 4 - 3 3 2 ≈ - 0 , 6 N.

Hasonlóképpen, az O Y tengelyre történő vetítéseknél: - F 2 sin β + F 3 sin γ \u003d F y \u003d 3 - 2 3 2 ≈ - 0, 2 N.

Az eredő modulust a Pitagorasz-tétel segítségével határozzuk meg:

F \u003d F x 2 + F y 2 = 0,36 + 0,04 ≈ 0,64 N.

Az eredő irányát az eredő és a tengely közötti szög segítségével határozzuk meg (6.c ábra):

t g φ = F y F x = 3 - 2 3 4 - 3 3 ≈ 0, 4 .

4. példa

Az F = 1 kN erőt a tartó B pontjában fejtik ki, és függőlegesen lefelé irányulnak (7. a ábra). Meg kell találni ennek az erőnek az összetevőit a tartórudak irányában. Az összes szükséges adat az ábrán látható.

Megoldás

7. ábra. Az F erő összetevőinek megtalálása a tartórudak irányában

Adott:

F = 1 k N = 1000 N

Csavarozzuk a rudakat a falra az A és C pontokban. A 7b ábra az F → erő A B és B C irányú komponensekre való felbomlását mutatja. Ebből jól látható, hogy

F 1 → = F t g β ≈ 577 N;

F 2 → = F cos β ≈ 1155 N.

Válasz: F1 → = 557 N; F 2 → = 1155 N.

Ha hibát észlel a szövegben, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl+Enter billentyűkombinációt

Egy testre több erő egyidejű hatására a test olyan gyorsulással mozog, amely az egyes erők hatására külön-külön keletkező gyorsulások vektorösszege. A testre ható, egy pontra ható erőket a vektorok összeadási szabálya szerint összeadjuk.

A testre egyidejűleg ható erők vektorösszegét eredő erőnek nevezzük, és az erők vektorösszeadásának szabálya határozza meg: $\overrightarrow(R)=(\overrightarrow(F))_1+(\overrightarrow(F)) _2+(\overrightarrow(F)) _3+\dots +(\overrightarrow(F))_n=\sum^n_(i=1)((\overrightarrow(F))_i)$.

Az eredő erő ugyanolyan hatással van a testre, mint a rá ható erők összege.

Két erő összeadásához a paralelogramma szabályt használjuk (1. ábra):

1. ábra Két erő összeadása a paralelogramma szabály szerint

Ebben az esetben két erő összegének modulusát a koszinusztétel határozza meg:

\[\left|\overrightarrow(R)\right|=\sqrt((\left|(\overrightarrow(F))_1\right|)^2+(\left|(\overrightarrow(F))_2\right |)^2+2(\left|(\overrightarrow(F))_1\right|)^2(\left|(\overrightarrow(F))_2\right|)^2(cos \alpha \ ))\ ]

Ha kettőnél több erőt kell összeadnia egy ponton, akkor használja a sokszög szabályt: ~ az első erő végéből a második erővel egyenlő és párhuzamos vektort húzunk; a második erő végétől a harmadik erővel egyenlő és azzal párhuzamos vektor, és így tovább.

2. ábra Erők összeadása a sokszögszabály szerint

Az erőkifejtés pontjától az utolsó erő végéig húzott záróvektor nagysága és iránya megegyezik az eredővel. A 2. ábrán ezt a szabályt a ~~négy erő eredőjének a példája szemlélteti: $(\overrightarrow(F))_1,\ (\overrightarrow(F))_2,(\overrightarrow(F))_3,( \overrightarrow(F) )_4$. Vegye figyelembe, hogy a hozzáadott vektoroknak nem kell ugyanahhoz a síkhoz tartozniuk.

Egy erő anyagi pontra ható hatásának eredménye csak annak modulusától és irányától függ. A szilárd testnek van egy bizonyos mérete. Ezért az azonos nagyságú és irányú erők a merev test különböző mozgásait okozzák az alkalmazási ponttól függően. Az erővektoron áthaladó egyenest az erő hatásvonalának nevezzük.

3. ábra A test különböző pontjaira kifejtett erők összeadása

Ha az erők a test különböző pontjaira hatnak, és nem egymással párhuzamosan hatnak, akkor az eredő az erők hatásvonalainak metszéspontjára vonatkozik (3. ábra).

Egy pont akkor van egyensúlyban, ha a rá ható erők vektorösszege egyenlő nullával: $\sum^n_(i=1)((\overrightarrow(F))_i)=\overrightarrow(0)$. Ebben az esetben ezeknek az erőknek a vetületeinek összege bármely koordinátatengelyre szintén nulla.

Egy erő felváltását két, ugyanazon a ponton kifejtett erővel, amelyek ugyanazt a hatást fejtik ki a testre, mint ez az egy erő, az erők felbomlásának nevezzük. Az erők kiterjesztése, valamint összeadása a paralelogramma szabály szerint történik.

Egy erő (amelynek modulusa és iránya ismert) két, egy pontban ható, egymással szögben ható erőre bontásának problémája a következő esetekben egyedi megoldást kínál, ha ismerjük:

  1. mindkét erőkomponens iránya;
  2. az egyik komponens erő modulja és iránya;
  3. az erők mindkét összetevőjének moduljait.

Tegyük fel például, hogy a $F$ erőt két, F-vel egy síkban fekvő, az a és b egyenesre irányított komponensre akarjuk felbontani (4. ábra). Ehhez elegendő két a-val és b-vel párhuzamos egyenest húzni az F-et ábrázoló vektor végéből. A $F_A$ és $F_B$ szegmensek jelentik a szükséges erőket.

4. ábra Az erővektor felbontása irányokban

Ennek a feladatnak egy másik változata az, hogy az adott erővektorokból megkeressük az erővektor egyik vetületét és a második vetületet. (5a. ábra).

5. ábra Az erővektor vetületének megkeresése adott vektorokra

A feladat a planimetriából ismert paralelogramma felépítésére korlátozódik az átló és az egyik oldal mentén. Az 5b. ábrán egy ilyen paralelogramma van megszerkesztve, és a $(\overrightarrow(F))$ erő szükséges $(\overrightarrow(F))_2$ komponense látható.

A második megoldás az, hogy az erőhöz hozzáadunk egy - $(\overrightarrow(F))_1$ erőt (5c. ábra), így megkapjuk a szükséges $(\overrightarrow(F))_2$ erőt.

Három erő ~$(\overrightarrow(F))_1=1\ H;;\ (\overrightarrow(F))_2=2\ H;;\ (\overrightarrow(F))_3=3\ H$ érvényesül egy pont, feküdjön ugyanabban a síkban (6. a ábra), és szöget zárjon be a vízszintes $\alpha =0()^\circ ;;\beta =60()^\circ ;;\gamma =30() ^\ kb $, ill. Keresse meg ezen erők eredőjét!

Rajzoljunk két egymásra merőleges OX és OY tengelyt úgy, hogy az OX tengely egybeessen azzal a vízszintessel, amely mentén a $(\overrightarrow(F))_1$ erő irányul. Ezeket az erőket a koordinátatengelyekre vetítjük (6. b ábra). A $F_(2y)$ és $F_(2x)$ vetület negatív. Az OX tengelyre vetített erők összege megegyezik az eredő vetületével ezen a tengelyen: $F_1+F_2(cos \beta \ )-F_3(cos \gamma \ )=F_x=\frac(4-3\) sqrt(3))(2)\ kb -0,6\H$. Hasonlóképpen, az OY tengelyre történő vetítéseknél: $-F_2(sin \beta \ )+F_3(sin \gamma =F_y=\ )\frac(3-2\sqrt(3))(2)\approx -0,2\ H $ . Az eredő modulust a Pitagorasz-tétel határozza meg: $F=\sqrt(F^2_x+F^2_y)=\sqrt(0.36+0.04)\kb. 0.64\ H$. Az eredő irányát az eredő és a tengely közötti szög segítségével határozzuk meg (6c. ábra): $tg\varphi =\frac(F_y)(F_x)=\ \frac(3-2\sqrt(3))( 4-3\sqrt (3))\kb. 0,4$

A $F = 1kH$ erőt a tartó B pontjában fejtik ki, és függőlegesen lefelé irányulnak (7a. ábra). Keresse meg ennek az erőnek az összetevőit a tartórudak irányában. A szükséges adatok az ábrán láthatók.

F = 1 kN = 1000 N

$(\mathbf \beta )$ = 30 $^(\circ)$

$(\overrightarrow(F))_1,\ (\overrightarrow(F))_2$ - ?

Rögzítsük a rudakat a falhoz az A és C pontokban. A $(\overrightarrow(F))$ komponensekre való felbomlását az AB és BC irányok mentén a 7b. ábra mutatja. Hogyan láthatja, hogy $\left|(\overrightarrow(F))_1\right|=Ftg\beta \approx 577\ H;\ \ $

\[\left|(\overrightarrow(F))_2\right|=F(cos \beta \ )\kb. 1155\ H. \]

Válasz: $\left|(\overrightarrow(F))_1\right|$=577 N; $\left|(\overrightarrow(F))_2\right|=1155\ N$

Newton első törvényének megfelelően az inerciális vonatkoztatási rendszerekben egy test csak akkor tudja megváltoztatni a sebességét, ha más testek hatnak rá. Mennyiségileg a testek egymásra gyakorolt ​​kölcsönös hatását olyan fizikai mennyiség használatával fejezzük ki, mint az erő (). Az erő megváltoztathatja a test sebességét, mind modulusban, mind irányban. Az erő egy vektormennyiség, van modulusa (nagysága) és iránya. Az eredő erő iránya határozza meg a test gyorsulási vektorának irányát, amelyre a vizsgált erő hat.

Az alapvető törvény, amellyel az eredő erő irányát és nagyságát meghatározzák, Newton második törvénye:

ahol m annak a testnek a tömege, amelyre az erő hat; az a gyorsulás, amelyet az erő kölcsönöz a kérdéses testnek. Newton második törvényének lényege, hogy a testre ható erők határozzák meg a test sebességének változását, és nem csak a sebességét. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy Newton második törvénye az inerciális vonatkoztatási rendszerekre vonatkozik.

Abban az esetben, ha több erő hat a testre, akkor ezek együttes hatását az eredő erő jellemzi. Tegyük fel, hogy a testre egyszerre több erő hat, miközben a test olyan gyorsulással mozog, amely megegyezik az egyes erők hatására külön-külön megjelenő gyorsulások vektorösszegével. A testre ható és annak egyik pontjára ható erőket össze kell adni a vektorösszeadás szabálya szerint. A testre egy adott időpontban ható erők vektorösszegét eredő erőnek () nevezzük:

Ha egy testre több erő hat, Newton második törvénye így íródik le:

A testre ható összes erő eredője lehet nulla, ha a testre ható erők kölcsönösen kompenzálódnak. Ebben az esetben a test állandó sebességgel mozog, vagy nyugalomban van.

A testre ható erők ábrázolásakor a rajzon a test egyenletesen gyorsított mozgása esetén a gyorsulás mentén ható eredő erőt hosszabban kell ábrázolni, mint az ellentétes irányú erőt (az erők összegét). Egyenletes mozgás (vagy nyugalom) esetén az ellentétes irányú erővektorok dinája megegyezik.

Az eredő erő meghatározásához fel kell tüntetni a rajzon mindazokat az erőket, amelyeket a testre ható probléma során figyelembe kell venni. Az erőket a vektorösszeadás szabályai szerint kell összeadni.

Példák a problémák megoldására a "Az eredő erő" témában

1. PÉLDA

Gyakorlat Egy cérnán egy kis golyó lóg, nyugalomban van. Milyen erők hatnak erre a labdára, ábrázolja őket a rajzon. Mekkora nettó erő hat a testre?
Megoldás Készítsünk rajzot.

Tekintsük a Földhöz kapcsolódó referenciarendszert. Esetünkben ez a vonatkoztatási rendszer inerciálisnak tekinthető. A menetre felfüggesztett golyóra két erő hat: a függőlegesen lefelé irányuló gravitáció () és a menet reakcióereje (szálfeszítő erő):. Mivel a labda nyugalomban van, a gravitációs erőt a menet feszültsége egyensúlyozza ki:

Az (1.1) kifejezés megfelel Newton első törvényének: a nyugalmi testre inerciális vonatkoztatási rendszerben ható eredő erő nulla.

Válasz A labdára ható eredő erő nulla.

2. PÉLDA

Gyakorlat Két erő hat a testre és és , ahol az állandók. . Mekkora nettó erő hat a testre?
Megoldás Készítsünk rajzot.

Mivel a és erővektorok merőlegesek egymásra, ezért az eredő hosszát így kapjuk: