Vypracovala: Petra Podmanická


 
 

Teoretická časť


Sila je fyzikálna veličina, ktorá vyjadruje mieru vzájomného pôsobenia telies, resp. polí. Jej označenie sa odvodzuje na základe jej anglického prekladu, t.j. force – sila, teda F a jej základnou jednotkou je Newton - N, ktorého rozmer je kg.m.s-2. Silu meriame silomerom.

Na základe Newtonovho zákona sily, ktorý hovorí, že „Sila pôsobiaca na určitý hmotný bod je priamo úmerná súčinu hmotnosti a zrýchlenia, ktoré táto sila udeľuje tomuto bodu,“ bol vytvorený základný vzťah pre výpočet sily, a to:

F = m*a


Skladanie síl je činnosť, prostredníctvom ktorej sa z jednotlivých síl, ktoré pôsobia na teleso (hmotný bod) určí jedna sila, resp. určí sa výsledná sila, ktorú nazývame výslednica. Účinok všetkých síl na toto teleso (hmotný bod) je potom rovnaký ako účinok výslednice týchto síl.

Skladanie dvoch rôznobežných síl znamená nájsť výslednicu takých dvoch síl, ktoré nie sú rovnobežné (rovnakého, či opačného smeru), ale zvierajú vzájomný uhol \rho ≠ k * 180°, čiže takých dvoch síl, ktoré neležia na jednej priamke (viď. obrázok):

 
 

Výslednica takýchto dvoch síl pôsobiacich na teleso v jednom bode predstavuje orientovanú uhlopriečku rovnobežníka síl, čo je rovnobežník, ktorého susedné strany znázorňujú rôznobežné sily F1 a F2 pôsobiace na teleso v jednom bode:


 

Čo sa numerického výpočtu týka, uvádzam vzťah na základe ktorého možno veľkosť výslednice dvoch rôznobežných síl vypočítať:
Fv2 = F12 + F22 – 2*F1*F2*cos (180° - \rho)


 

Riešené príklady
 

Majme dve sily o veľkosti 3N a 4N, ktoré sú na seba kolmé. Aká veľká je výslednica týchto dvoch síl a aký ma smer?

Riešenie:
  1. Zvolíme si mierku v tvare 1cm = 1N a zakreslíme si obe sily, kde prvá bude mať 3cm a druhá bude mať 4  cm

 

  1. Zostrojíme rovnobežník síl, a to nasledovným spôsobom:
    1. na konci sily F1 spravíme rovnobežku so silou F2

 

    1. na  konci sily F2 spravíme rovnobežku so silou F1
    2.  

    1. z priesečníku začiatkov síl F1 a F2 potiahneme priamku smerom k priesečníku rovnobežiek - dostaneme výslednicu
       
       
  1. Odmeriame výslednicu, čím získame jej veľkosť. Fv (z obrázku) = 5cm = 5N

  1. Môžeme si spraviť skúšku správnosti tak, že dosadíme hodnoty do vzorca a vypočítame:


Fv2 = F12 + F22 – 2*F1*F2*cos(180° - \rho)
Fv2 = 32 + 42 – 2*3*4*cos(180 – 90)
Fv2 = 9 + 16 + 0
Fv2 = 25
Fv = 5N


 

Neriešené príklady
 

Na základe riešeného príkladu vypočítajte (graficky aj numericky) veľkosť výslednice, ktorá vznikne zložením dvoch rôznobežných síl o veľkosti 8N a 6N. Tieto dve sily sú na seba kolmé.
 
Fv = 10 N, tak ako v riešenom príklade aj tu platí, že cos 90° = 0


 
Použitá literatúra:

Učebnica z fyziky