Unterschied zwischen ausgeglichenen und unsymmetrischen Kräften

Hauptunterschied - ausgeglichen gegen unausgeglichene Kräfte

Wenn wir an Kräfte denken, die auf einen Körper wirken, könnten die Kräfte entweder sein ausgewogen oder unausgeglichen. Der Hauptunterschied zwischen ausgeglichenen und unausgeglichenen Kräften besteht darin, dass, wenn die Kräfte ausgeglichen sind, die auf den Körper wirkende Nettokraft 0 ist, während die auf einen Körper wirkende Nettokraft nicht 0 ist, wenn die Kräfte unausgeglichen sind.

Was sind ausgeglichene Kräfte?

Kräfte, die auf einen Körper wirken, sind ausgeglichen, wenn ihre Vektorsumme 0 ist, es gibt keine Nettokraft, die auf den Körper wirkt. Nach den Newtonschen Bewegungsgesetzen wird der Körper also nicht beschleunigen. Das heißt, wenn der Körper in Ruhe ist, bleibt er in Ruhe und wenn sich der Körper in Bewegung befindet, bewegt er sich mit derselben Geschwindigkeit weiter in einer geraden Linie. Wenn sich der Körper mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt, aber nicht in einer geraden Linie, dann sind die Kräfte auf den Körper nicht ausgeglichen und der Körper beschleunigt.

Ausgewogene Kräfte - Beispiele

Nehmen wir ein einfaches Beispiel. Die Hunde in der Abbildung unten ziehen beide an einem Tuch. Angenommen, beide Hunde ziehen an dem Tuch mit einer Kraft von 50 N in entgegengesetzte Richtungen, die beiden Kräfte würden sich gegenseitig aufheben resultierend oder der Netz Kraft wäre 0. Hier sind die Kräfte ausgeglichen und das Tuch würde sich nicht bewegen.

Balanced Force_ Hunde spielen Tauziehen

Denken Sie an einen Becher, der auf dem Tisch ruht. Die Tatsache, dass sich die Tasse nicht bewegt, bedeutet nicht notwendigerweise, dass es diese gibt Nein auf den Becher wirkende Kräfte. Es gibt immer Schwerkraft, die auf den Becher wirkt und versucht, ihn nach unten zu ziehen (hier nehmen wir an, wir sprechen von einem Becher auf der Erde!), jedoch Die Schwerkraft wird durch eine nach oben gerichtete Reaktionskraft aufgehoben, die vom Tisch auf den Becher ausgeübt wird. Mit anderen Worten, die Kräfte sind ausgeglichen und deshalb bewegt sich der Becher nicht.

Koplanare Kräfte

Nehmen wir ein Beispiel, wo ein Körper von 3 koplanaren Kräften gezogen wird (d. H. Sie wirken alle auf derselben Ebene). Wenn der Körper weiterhin in Ruhe bleibt, wissen wir, dass die Kräfte auf ihn ausgeglichen sind. Im Diagramm unten haben wir zwei Kräfte  und  rechtwinklig zueinander und eine dritte Kraft  schräg wirken  zur Vertikalen. Wenn sie ausgewogen sind, können wir eine Beziehung zwischen den beiden Kräften herausfinden und und der Winkel .

Zuerst nehmen Sie die Kräfte senkrecht auf, .

Horizontal bekommen wir .

Die erste Gleichung durch die erste dividieren, erhalten wir,

Wenn drei koplanare Kräfte ausgeglichen sind und unterschiedliche Winkel zueinander bilden, müssen Sie einfach die Komponenten jeder Kraft in zwei senkrechten Richtungen finden. Dann sollte die Vektorsumme der Komponenten in jeder Richtung 0 sein.

Was sind unausgewogene Kräfte?

Wenn wir sagen, Kräfte auf einen Körper sind unausgeglichen, Wir meinen, dass es eine Nettokraft gibt. Wie üblich finden wir die resultierende Kraft, indem wir die Vektorsumme der Kräfte ermitteln. Um anzuzeigen, dass wir das nehmen Summe oder der resultierend von Kräften schreiben wir  wie .

Nach dem zweiten Newtonschen Gesetz, wenn eine resultierende Kraft von  wirkt auf einen Körper mit Masse , dann würde der Körper eine Beschleunigung von  in Richtung der resultierenden Kraft. Nehmen wir ein anderes Tauziehen als Beispiel: diesmal zwischen einem Menschen und einem Hund:

Tauziehen: Hund gegen Mensch

Auf dem Foto scheinen die Kräfte ausgeglichen zu sein. Stellen Sie sich jedoch vor, was passieren würde, wenn der Hund mit einer Kraft von 60 N am Tuch zog, während die Frau es mit einer Kraft von 60,25 N in die entgegengesetzte Richtung zog. Nun wird es eine unausgeglichene Kraft von 0,25 N auf die Frau geben. Wenn die Masse des Hemdes 3 g beträgt, würde die Beschleunigung des Hemdes auf die Frau lauten:

Unterschied zwischen ausgeglichenen und unsymmetrischen Kräften

Nettokraft

Zum ausgewogene Kräfte, das Nettokraft ist 0.

Zum unausgeglichene Kräfte, Die Nettokraft ist nicht 0.

Beschleunigung

Ausgewogene Kräfte keine Beschleunigung verursachen.

Unausgeglichene Kräfte Beschleunigung verursachen.

Bild mit freundlicher Genehmigung

"Tug of War" von PROgarlandcannon (Eigene Arbeit) [CC BY-SA 2.0], via flickr

„Tauziehen“ von PROCary Bass-Deschenes (Eigenes Werk) [CC BY-SA 2.0], via flickr (geändert)