la relación
La fuerza resultante es la fuerza única que produce el mismo efecto que la combinación de las fuerzas originales. La magnitud y la dirección de la fuerza resultante dependen de las magnitudes de las fuerzas originales y el ángulo entre ellas.
Aumento del ángulo
* La magnitud disminuye: A medida que aumenta el ángulo entre las dos fuerzas, la magnitud de la fuerza resultante generalmente disminuye. Piense en ello como tirar de una cuerda con dos personas. Si entran en la misma dirección (ángulo de 0 °), obtienen la fuerza máxima. A medida que tiran cada vez más en ángulo, su fuerza de tracción combinada se vuelve menos efectiva.
* Cambios en la dirección: La dirección de la fuerza resultante también cambia. A medida que aumenta el ángulo, la fuerza resultante se acerca a la dirección de la fuerza más grande.
Visualizar con un paralelogramo
La ley de paralelogramo de la adición de vectores ayuda a visualizar esto:
1. Representa las fuerzas: Dibuje dos vectores (flechas) que representen las dos fuerzas. La longitud de la flecha representa la magnitud de la fuerza, y la flecha apunta en la dirección de la fuerza.
2. Construya un paralelogramo: Coloque los vectores de la cabeza a la cola y complete un paralelogramo utilizando esos vectores como dos de sus lados.
3. Fuerza resultante: La diagonal del paralelograma, extraída de la cola del primer vector a la cabeza del segundo vector, representa la fuerza resultante.
Explicación matemática
La magnitud de la fuerza resultante se puede calcular utilizando la ley de los cosenos:
* R² =f₁² + f₂² - 2f₁f₂cosθ
Dónde:
* R es la magnitud de la fuerza resultante
* F₁ y f₂ son las magnitudes de las fuerzas originales
* θ es el ángulo entre las dos fuerzas
Ejemplo
Imagine dos fuerzas de 5 Newtons cada uno.
* Si el ángulo entre ellos es 0 ° (paralelo), la fuerza resultante es 10 Newtons.
* Si el ángulo es de 90 ° (perpendicular), la fuerza resultante es de aproximadamente 7.07 Newtons.
* Si el ángulo es de 180 ° (direcciones opuestas), la fuerza resultante es 0 Newtons.
Key Takeaway
El aumento del ángulo entre dos fuerzas generalmente conduce a una disminución en la magnitud de la fuerza resultante y un cambio en su dirección.
