1. Comprender las fuerzas como vectores
* Force es una cantidad vectorial, lo que significa que tiene magnitud (resistencia) y dirección.
* Representamos las fuerzas gráficamente como flechas. La longitud de la flecha representa la magnitud, y la dirección de la flecha indica la dirección de la fuerza.
2. Métodos de adición de vectores
Hay dos métodos principales para agregar vectores:
* Método gráfico (punta a cola)
* Dibuja el primer vector de fuerza.
* A partir de la punta del primer vector, dibuje el segundo vector de fuerza.
* La fuerza resultante (acumulativa) es el vector extraído de la cola del primer vector a la punta del segundo vector. Esto crea un triángulo.
* Método analítico (trigonometría)
* Resuelva cada fuerza en sus componentes horizontales y verticales (usando seno y coseno).
* Agregue los componentes horizontales y los componentes verticales por separado.
* Use el teorema pitagórico para encontrar la magnitud de la fuerza resultante.
* Use la función Arctangent para encontrar la dirección de la fuerza resultante.
3. Ejemplo
Digamos que tenemos dos fuerzas que actúan sobre un objeto:
* Fuerza 1: 10 Newtons a la derecha
* Force 2: 5 Newtons arriba
Método gráfico:
1. Dibuja una flecha de 10 Newton a la derecha.
2. Desde la punta de la primera flecha, dibuje una flecha de 5 Newton hacia arriba.
3. La fuerza resultante es la línea diagonal que conecta la cola de la primera flecha a la punta de la segunda flecha.
Método analítico:
1. Fuerza 1:
* Componente horizontal:10 Newtons (ya que es completamente horizontal)
* Componente vertical:0 Newtons
2. Fuerza 2:
* Componente horizontal:0 Newtons (ya que es completamente vertical)
* Componente vertical:5 Newtons
3. Fuerza resultante:
* Componente horizontal:10 Newtons + 0 Newtons =10 Newtons
* Componente vertical:0 Newtons + 5 Newtons =5 Newtons
4. Magnitud: √ (10² + 5²) =√125 ≈ 11.18 Newtons
5. Dirección: Arctan (5/10) ≈ 26.57 ° sobre la horizontal
Conclusión
El efecto acumulativo de las dos fuerzas es una fuerza de aproximadamente 11.18 Newtons en un ángulo de 26.57 ° sobre la horizontal.
Punto clave: El efecto acumulativo de múltiples fuerzas se llama la fuerza neta . Esta fuerza neta determina la aceleración del objeto de acuerdo con la segunda ley de Newton (F =MA).
