نیرو...سؤال همراه با جواب
|
نیروی عمود بر کره را در نقاط A و B بدست آورید. جرم کره 10.0 کیلوگرم است.
|
|
كرهاي داريم كه در اينجا به دو نقطه تكيه دارد. اگر اين دو صفحه متقاطع تخت باشند، نيروها فقط ميتوانند بهصورت عمود بر صفحه عملكنند. همين مسئله جهتهاي نيروهاي مؤثر را و نه مقدار آنها را به ما ميدهد. خط نازك سياه گذرنند ه از A و B جهتي را نشان ميدهند، كه نيروهاي عمود (سبز تيره) عمل ميكنند. (مؤلفههاي x و y نيرو در B با نقطهچين سبز نشان داده شدهاند.)
وزن كره (پيكان آبي) تنها نيرويي است كه دو نيروي عمود حس ميكنند. نقطهي A بر صفحهي عمود است، و با استفاده از آنچه در بالا نشان داديم، واضح است كه نقطهي A نميتواند وزن كره را تحمل كند. بنابراين ميدانيم كه مقطهي B همهي وزن را تحمل ميكند. (پس مؤلفهي y عمود بر نيروي B، وزن كره است). اما وقتي نقطهي B با صفحه زاويه داشته باشد، مؤلفهي نيرويي هم در جهت x عمود بر صفحه خواهد بود. ميدانيم كه مؤلفهي نيرو و زاويه در y وجود دارند. پس نيروي كُل چنين ميشود:
حالا كه ميدانيم نيروي كُل عمود در B چقدر است، به سمت A ميرويم. براي جمع نيروهاي برابر صفر، نيرو در A بايد برابر مؤلفهي افقي نيروي عمود بر B باشد.
با نگاهي مطمئن ميشويم كه پيكانهاي نيرو ما را بههمان نقطه قبل باز ميگردانند.
يعني صفر!