Сложение двух параллельных сил, направленных в одну сторону
Правило параллелограмма сил для сложения параллельных сил непосредственно неприменимо, так как точка пересечения параллельных сил лежит в бесконечности.
Для того чтобы вывести правило сложения двух параллельных сил, заменим эти силы эквивалентной системой двух сходящихся сил. Рассмотрим сначала систему двух параллельных сил, направленных в одну сторону (рис. 31). В точках приложения этих сил и приложим две равные по модулю силы и , направленные в противоположные стороны но прямой . Сложив теперь по правилу параллелограмма силу с силой и силу с силой , получим две сходящиеся силы и . Перенесем силы и вдоль их линии действия в точку пересечения этих линий. Для определения модуля и положения равнодействующей
данных сил произведем теперь обратные действия: силу разложим па две составляющие, параллельные силам и а силу — на составляющие, параллельные силам и . Из попарного равенства параллелограммов, построенных при точках и , следует, что полученные составляющие и соответственно равны по модулю силам и . Таким образом, система двух параллельных сил свелась к системе четырех сил. приложенных к одной точке .
Равные по модулю и направленные по одной прямой в противоположные стороны силы и , взаимно уравновешиваются, и их можно отбросить. Остаются две силы и , направленные по одной прямой в одну сторону. Их равнодействующая направлена по той же прямой, параллельной линиям действия данных сил, в туже сторону и по модулю равна сумме их модулей
Найдем теперь, где проходит линия действия равнодействующей, для чего определим положение точки пересечения этой линии с прямой . Из подобия треугольников и следует или, принимая во внимание пропорциональность сторон силового треугольника модулям соответствующих сил,
Из подобия же треугольников и следует:
Разделив первую пропорцию на вторую и принимая во внимание, что , получим
Следовательно, точка делит прямую на части, обратно пропорциональные составляющим силам, и мы, таким образом, приходим к правилу:
Равнодействующая двух параллельных сил, направленных в одну сторону, им параллельна, направлена в ту же сторону и равна по модулю сумме их модулей; линия действия равнодействующей лежит между линиями действия составляющих сил на расстояниях от них, обратно пропорциональных модулям этих сил.
Эта теория взята с полного курса лекций на странице решения задач с подробными примерами по предмету теоретическая механика:
Теоретическая механика — задачи с решением и примерами
Возможно вам будут полезны эти дополнительные темы: