Atik sou ekilib yon kò rijid
1. Premye kondisyon
Dezyèm Lwa Newton an deklare ke si fòs reziltan an sou yon objè (yon objè konsidere kòm yon sèl patikil) pa zewo,
Lè sa a, objè a ap deplase avèk yon akselerasyon konstan, kote direksyon mouvman objè a = direksyon fòs total la. Si fòs rezilta a zewo, alò objè a an repo oswa l ap deplase avèk yon vitès konstan.
ΣF = ma
Lè yon objè an repo oswa li deplase ak yon vitès konstan, objè a pa gen akselerasyon (a). Piske akselerasyon (a) = 0, ekwasyon ki anwo a chanje pou l vin:
ΣF = 0
Nou ka divize ekwasyon sa a an konpozan li yo sou aks x, aks y, ak aks z.
ΣFx = 0 (1)
ΣFy = 0 (2)
ΣFz = 0 (3)
Si fòs yo travay nan direksyon orizontal la, nou itilize ekwasyon 1. Si fòs yo travay sèlman nan direksyon vètikal la, alò nou itilize ekwasyon 2. Si fòs yo travay nan yon plan (de dimansyon), alò nou itilize ekwasyon 1 ak ekwasyon 2. Okontrè, si fòs yo travay nan espas (twa dimansyon), alò nou itilize ekwasyon 1, 2, ak 3.
Fòs se yon kantite vektè, fòs la gen yon mayitid ak yon direksyon. An referans a kowòdone Kartezyen yo (x, y, z) epi an akò avèk akò a,
Si fòs la nan direksyon aks x negatif la (agoch) oubyen nan direksyon aks y negatif la (anba), alò fòs la negatif. Okontrè, si fòs la nan direksyon aks x pozitif la (adwat) oubyen nan direksyon aks y pozitif la (anwo), alò fòs la pozitif.
Egzanp 1.
F = Fòs rale, fg = fòs friksyon, N = fòs nòmal, w = pwa, m = mas, g = akselerasyon gravitasyon. Objè a an repo paske sòm tout fòs k ap aji sou li = 0.
Revize chak fòs k ap aji sou objè a.
Fòs ki aji nan direksyon orizontal la (aks x):
ΣFx = 0
F – fg = 0
F = fg
Fòs rale (F) ak fòs friksyon (f fr ) gen menm mayitid, men nan direksyon opoze. Direksyon fòs rale a ale adwat oswa nan direksyon aks x pozitif la (valè pozitif), olye de direksyon fòs friksyon an ale agoch oswa nan direksyon aks x negatif la (negatif). Piske mayitid tou de fòs yo se menm (endike pa longè flèch la) epi direksyon an opoze, mayitid de fòs sa yo se 0.
Fòs ki aji sou konpozan vètikal la (aks-y):
ΣFy = 0
N – w = 0
N – mg = 0
N = mg
Nan konpozan vètikal la (aks y), gen pwa (w) ak fòs nòmal (N). Direksyon pwa a se pèpandikilè ak sant tè a oswa nan direksyon aks y negatif la (valè negatif), alòske direksyon fòs nòmal la nan direksyon aks y la se pozitif (valè pozitif). Magnitud de fòs sa yo se menm, men direksyon an opoze, kidonk de fòs yo ap elimine youn lòt.
Objè a nan egzanp ki anwo a an repo paske fòs total la oswa sòm tout fòs k ap aji sou objè a, ni sou aks orizontal la ni sou aks vètikal la, = 0.
Egzanp 2.
Pwa a ak fòs nòmal k ap aji sou objè sa a pa trase paske tou de fòs yo ap elimine youn lòt. Sou tou de bò objè a fòs F la egzèse jan yo montre a. Tou de fòs yo gen menm mayitid, men direksyon opoze. Èske objè yo ap repoze?
Pou ede ou konprann sa, mete yon liv sou tab la. Okòmansman, liv la te an repo paske fòs reziltan ki t ap aji sou liv la te zewo.
Apre sa, bay fòs sou tou de bò liv la, jan yo montre nan figi a. Lè w aplike fòs sou tou de bò liv la, se menm jan ak lè w ap vire liv la. Natirèlman, liv la vire. Liv la vire akòz moman fòs ki pwodui pa fòs F la. Aks wotasyon an sitiye nan mitan liv la. Si nou sipoze ke pa gen okenn fòs friksyon k ap aji sou objè a, moman fòs ki rezilta a se nimewo moman fòs ki pwodui pa de fòs F yo.
Direksyon wotasyon objè a se nan sans zegwi mont lan, konsa de moman fòs yo negatif (yo pa elimine youn lòt).
2. Dezyèm kondisyon
Baze sou egzanp 2 ki anwo a, nou ka konkli ke si moman fòs ki reziltan an sou yon objè pa zewo (objè a konsidere kòm yon objè rijid), alò objè a ap vire.
Στ = Iα
Pou objè yo pa ka vire, moman fòs ki rezilta a dwe zewo. Lè yon objè estasyonè (pa ap vire), objè a pa gen akselerasyon angilè. Akòz akselerasyon angilè = 0, ekwasyon ki anwo a chanje pou l vin:
Στ = 0
