1
Schițați forța diagonală. Atunci când există o forță diagonală care acționează asupra unui obiect, este necesar să se găsească componentele orizontale (F
x) și verticală (F
y) a forțelor pentru a-și găsi magnitudinea. Va trebui să folosiți trigonometria și unghiul de direcționare (de obicei, θ "theta"). Unghiul de direcționare θ este întotdeauna măsurat în sens invers acelor de ceasornic din axa pozitivă x.
- Desenați diagrama de forță, inclusiv unghiul diagonal.
- Schițați fiecare săgeată în direcția corectă în care forța acționează și identificați magnitudinea.
- De exemplu, asamblați o diagramă a unui obiect cu o greutate de 10 N încercând o forță de 25 N în sus și la un unghi de 45 °. Există, de asemenea, forța de frecare de 10 N spre stânga.
- Forțele incluse: Fg = -10 N, Fn = + 10 N, Feu = 25 N, F = -10 N.
2
Calculați Fx și Fy folosind trei rapoarte trigonometrice de bază (sinus, cosinus și tangent). Folosind forța diagonală (F) ca o hypotenuse a unui triunghi drept și F
x și F
y ca și laturile triunghiului drept, puteți calcula fiecare dintre forțe.
- Amintiți-vă: cosinus (θ) = unghi / hypotenuse adiacente. Fx = cos θ * F = cos (45 °) * 25 = 17,68 N.
- Amintiți-vă: sinus (θ) = unghi opus / hypotenuse. Fy = sin sin * F = sin (45 °) * 25 = 17,68 N.
- Rețineți că pot exista mai multe forțe diagonale care acționează simultan asupra unui obiect, deci va trebui să găsiți Fx și Fy pentru fiecare forță a problemei. Prin urmare, adăugați valorile lui Fx pentru a obține forța totală a direcției orizontale și a adăuga valorile lui Fy pentru a obține forțele verticale totale.
3
Desenați schema de forță din nou. Acum, că ați calculat componentele individuale orizontale și verticale ale forței diagonale, puteți schița o nouă diagramă de forță pentru a le reprezenta. Opriți forța diagonală și trageți săgețile pentru mărimile orizontale și verticale individuale.
- De exemplu, în loc de o singură forță diagonală, diagrama va avea acum o forță verticală orientată în sus cu o magnitudine de 17,68 N și o forță orizontală îndreptată spre dreapta cu o magnitudine de 17,68 N.
4
Adăugați forțele din direcțiile x și y. După desenarea noii diagrame de forță, calculați forța rezultantă (F
res) însumând toate forțele orizontale și toate forțele verticale. Nu uitați să păstrați direcțiile vectorilor consecvente în întreaga problemă.
- De exemplu: vectorii orizontali sunt forțele axei x: Fresx = 17,68 - 10 = 7,68 N.
- Vectorii verticali sunt toate forțele axei y: FRESY = 17,68 + 10-10 = 17,68 N.
5
Calculați magnitudinea vectorului forței rezultate. În acest moment, aveți două forțe: una în direcția x și cealaltă în direcția y. Mărimea vectorului de forță este ipoteza triunghiului format de acești doi vectori. Utilizați doar teorema Pitagora pentru a calcula hypotenuse: F
res = √ (F
resx2 + F
RESY2).
- De exemplu: Fresx = 7,68 N și FRESY = 17,68 N
- Înlocuiți valorile. Fres = √ (Fresx2 + FRESY2) = √ (7,68;2 + 17.682)
- Rezolvați contul: Fres = √ (7,68;2 + 17.682) = √ (58,98 + 35,36) = √94,34 = 9,71 N.
- Mărimea forței este de 9,71 N în direcția diagonală dreaptă superioară.