力の伝達性の原理は、剛体の平衡または運動状況は、物体の特定の点に作用する特定の力が別の力に置き換えられても変化しないことを示しています。これをこのように考えるには、2つの前提を満たす必要があります。
最初の前提は、新しい力が同じ大きさであることであり、2番目の前提は、体の別の点にあっても同じ方向が適用されることです。2つの力は、剛体では同じ結果になります。したがって、それらは同等の力です。
したがって、伝達性の原理は、力が同じ方向に沿って伝達できることを確認します。同様に、力の機械的影響は回転と並進の両方である可能性があることに注意してください。伝達性の原則の意味の実際的な例は、身体が押されたり引かれたりする場合です。
ボディを引っ張ったり押したりする力の値が同じで、両方の力が同じ方向に加えられている場合、結果のモーションはまったく同じです。したがって、移動の目的では、ボディが押されても引かれても結果は同じです。
剛体
リジッドボディ（変形しない）とは、外力が加えられても変形しないボディです。
剛体のアイデアは、体の動きと体の動きの原因の研究に必要な数学的理想化です。
リジッドボディのより正確な定義は、剛体を質点のシステムとして定義するものであり、ボディの異なるポイント間の距離は、力のシステムの作用によって変更されません。
真実は、実際のボディとマシンは、完全に剛直ではなく、加えられた力と荷重の作用下で、最小限でも変形を受けることです。
伝達性の原則の限界
伝達性の原理にはいくつかの制限があります。最初で最も明白なのは、加えられた力が変形可能なボディに作用する場合です。その場合、力の加わる点によって体の変形が異なります。
もう1つの制限は、次の場合に見られるものです。ボディの両端に、同じ方向であるが反対方向である2つの力が水平方向に加えられたと想定します。
伝達性の原理によれば、2つの力は、同じ方向に、ただし元の力とは反対方向に加えられる2つの新しい力に置き換えることができます。
内部的な目的では、置換は影響を与えません。しかし、外部の観測者にとっては、根本的な変化が起こったでしょう。ある場合には、加えられた力は緊張であり、別の場合には彼らは理解しています。
したがって、伝達性の原理は、理想的な剛体への適用の仮説と内部観察者の観点からのみ適用可能であることは明らかです。
例
最初の例
伝達性の原則を適用する実際的なケースは、グループで車を動かしたいときに起こります。
人が同じ直線で力をかけている限り、車は押しても引いても同じように動きます。
2番目の例
伝達性の原則が満たされるもう1つの簡単な例は、プーリーの例です。移動の目的では、同じ量の力が加えられる限り、力が加えられる弦上の点は無関心です。このように、ロープが多かれ少なかれ長い場合、それは動きに影響を与えません。
解決された演習
演習1
次の場合に譲渡可能性の原則が満たされているかどうかを示します。
最初のケース
リジッドボディに水平に加えられた20 Nの力は、ボディの別の場所に加えられた15 Nの力に置き換えられますが、両方とも同じ方向に加えられます。
解決
この場合、2つの力は同じ方向に加えられますが、2番目の力は最初の力と同じ大きさではないため、伝達の原則は満たされません。したがって、伝達原理の必須条件の1つは存在しません。
2番目のケース
リジッドボディに水平に加えられた20 Nの力は、ボディの別のポイントで垂直に加えられた20 Nの力によって置き換えられます。
解決
この場合、2つの力は同じモジュールを持っていますが、同じ方向に適用されないため、伝達の原則は満たされません。繰り返しになりますが、伝達原理の必須条件の1つは存在しません。2つの力は同等であると言えます。
3番目のケース
リジッドボディに水平に加えられた10 Nの力は、ボディの別のポイントに加えられた10 Nの力と交換されますが、方向と方向は同じです。
解決
この場合、2つの力は同じ大きさで、同じ方向と方向に加えられるため、伝達の原則が満たされます。伝達性の原則に必要なすべての条件が満たされている。2つの力は同等であると言えます。
4番目のケース
力は、アクションの方向にスライドします。
解決
この場合、同じ力であるため、加えられた力の大きさは変化せず、作用線内でスライドするため、伝達性の原理が満たされます。ここでも、伝達性の原則に必要なすべての条件が満たされています。
演習2
2つの外力が剛体に適用されます。2つの力は同じ方向と同じ方向に加えられます。最初の係数が15 Nで2番目の係数が25 Nである場合、伝達性の原理を満たすために、前の2つの力の合力を置き換える3番目の外力が満たす必要がある条件は何ですか？
解決
一方では、合力の値は40 Nでなければなりません。これは、2つの力の係数を加算した結果です。
一方、合力は、2つの力の2つの作用点を結ぶ直線上の任意の点で作用する必要があります。
参考文献
- 剛体（nd）。ウィキペディアで。2018年4月25日、es.wikipedia.orgから取得。
- 力（nd）。ウィキペディアで。2018年4月25日、en.wikipedia.orgから取得。
- カットネル、ジョンD ;; ジョンソン、ケネスW.（2003）。物理学、第6版。ニュージャージー州ホーボーケン：John Wiley&Sons Inc.
- コーベン、HC; フィリップ・スティール（1994）。古典力学。ニューヨーク：ドーバー出版物。
- ファインマン、リチャードP ;; レイトン; サンズ、マシュー（2010）。ファインマンは物理学について講義します。Vol。I：主に力学、放射線、熱（ニューミレニアム編）。ニューヨーク：BasicBooks。