Premye kondisyon pou ekilib yon kò rijid :
Dezyèm Lwa Newton an deklare ke si fòs reziltan ki aji sou yon objè (objè a konsidere kòm yon patikil) pa egal a zewo, alò objè a ap deplase ak yon akselerasyon konstan kote direksyon mouvman objè a se menm ak direksyon fòs reziltan an. Si fòs reziltan an zewo, alò objè a an repo oswa objè a ap deplase ak yon vitès konstan.
Lè yon objè rete san mouvman oubyen ap deplase ak yon vitès konstan, objè a pa gen okenn akselerasyon (a). Piske akselerasyon (a) = 0, ekwasyon ki anwo a chanje pou l vin:
Nou ka dekonpoze ekwasyon sa a an konpozan li yo sou aks x, aks y ak aks z.
Si fòs yo travay nan direksyon orizontal la sèlman, alò yo itilize ekwasyon 1. Si fòs yo travay nan direksyon vètikal la sèlman, alò yo itilize ekwasyon 2. Si fòs yo travay sou yon plan (de dimansyon), alò yo itilize ekwasyon 1 ak 2. Si fòs yo travay nan yon espas (twa dimansyon), alò yo itilize ekwasyon 1, 2 ak 3.
Fòs se yon kantite vektè, li gen tou de mayitid ak direksyon. An referans a kowòdone Kartezyen yo (aks x, y, ak z) epi dapre règ yo, si fòs la paralèl ak aks x negatif la (agoch) oswa fòs la paralèl ak aks y negatif la (anba), Lè sa a, fòs la negatif. Okontrè, si fòs la paralèl ak aks x pozitif la (adwat) oswa fòs la paralèl ak aks y pozitif la (anwo), Lè sa a, fòs la pozitif.
Egzanp 1.
Tit:
F = fòs tansyon, fg = fòs friksyon, N = fòs nòmal, w = gravite, m = mas, g = akselerasyon akòz gravite.
Yon objè an repo paske sòm tout fòs k ap aji sou objè a se zewo.
Revize chak fòs k ap aji sou objè a.
Fòs k ap aji nan direksyon orizontal la (aks x):
Fòs tansyon (F) ak fòs friksyon (fg) gen menm mayitid men direksyon opoze. Direksyon fòs tansyon an se adwat oswa sou aks x pozitif la (fòs pozitif), okontrè direksyon fòs friksyon an se agoch oswa sou aks x negatif la (siy negatif). Piske mayitid tou de fòs yo se menm (reprezante pa menm longè flèch la) epi direksyon tou de fòs yo opoze, sòm de fòs sa yo egal a zewo.
Fòs k ap aji nan direksyon vètikal la (aks y):
Sou konpozan vètikal la (aks y) gen yon fòs gravitasyonèl (w) ak yon fòs nòmal (N). Direksyon fòs gravitasyonèl la pèpandikilè ak sant Latè a oubyen nan direksyon aks y negatif la (fòs ki gen yon siy negatif), alòske fòs nòmal la nan direksyon aks y pozitif la (fòs ki gen yon siy pozitif). Magnitud de fòs sa yo se menm men direksyon yo opoze, kidonk de fòs yo anile youn lòt.
Objè a nan egzanp ki anwo a an repo paske fòs reziltan k ap aji sou objè a, ni sou aks orizontal la ni sou aks vètikal la, egal a zewo.
Egzanp 2.
Fòs gravitasyon an ak fòs nòmal k ap aji sou objè sa a pa parèt paske yo anile youn lòt. Si yo aplike yon fòs F nan tou de bout objè a jan yo montre nan figi a, mayitid de fòs yo egal men nan direksyon opoze. Èske objè a ap rete estasyonè?
Pou ede ou konprann sa, mete yon liv sou yon tab. Okòmansman, liv la rete an plas paske fòs reziltan sou liv la se zewo. Apre sa, aplike yon fòs sou tou de bò liv la, jan yo montre nan foto a. Si yo aplike yon fòs nan pwent liv la ak mayitid ak direksyon jan yo montre nan foto a, sa a se menm bagay ak wotasyon liv la epi natirèlman liv la ap wotasyon. Liv la wotasyon paske gen yon moman fòs ki koze pa fòs F. Aks wotasyon an sitiye nan mitan liv la. Si pa gen okenn fòs friksyon k ap aji sou objè a, moman reziltan fòs la se sòm moman fòs ki pwodui pa de fòs F yo. Direksyon wotasyon objè a se nan sans zegwi mont lan, kidonk tou de moman fòs yo negatif.
Dezyèm kondisyon pou ekilib yon kò rijid
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.
Pou yon objè pa vire (pa deplase), moman fòs ki rezilta a dwe zewo. Lè yon objè pa ap vire, li pa gen okenn akselerasyon angilè. Paske akselerasyon angilè a zewo, ekwasyon ki anwo a chanje pou l vin:
Etidye egzanp pwoblèm ekilib patikil ak egzanp pwoblèm ekilib kò rijid.
