В случае плоской системы сил возможно графическое построение многоугольника сил в принятом масштабе сил, на чем основан графический метод решения задач теоретической механики.
В пространственном случае графическое построение многоугольника сил невозможно.
3.5. АНАЛИТИЧЕСКИЙ СПОСОБ СЛОЖЕНИЯ СИЛ
При аналитическом способе суммирования векторов используется известная из векторной алгебры теорема:
Проекция суммы векторов на ось равна алгебраической сумме проекций слагаемых векторов на ту же ось.
Пусть необходимо найти главный вектор системы сил . Для этого необходимо выполнить сложение сил:
Поскольку равны векторы, стоящие в левой и в правой частях последнего равенства, должны быть равны и их проекции на ось. Спроецируем это равенство на оси х, у, z:
(3.4)
Далее определим модуль суммарного вектора:
(3.5)
и его направляющие косинусы:
(3.6)
|
|
Итак, мы установили, что проекции главного вектора системы сил на оси координат равны суммам проекций этих сил на соответствующие оси.
Рассмотрим частный случай, когда силовой многоугольник замкнут. В этом случае модуль главного вектора будет равен нулю:
или
Последнее равенство возможно только если все слагаемые под корнем равны нулю, то есть если
или иначе , (3.7)
где проекции силы обозначены .
Вывод