Força neta

La força neta és la suma vectorial de les forces que actuen sobre una partícula o cos. La força neta és una força única que reemplaça l'efecte de les forces originals en el moviment de la partícula. Li dona a la partícula la mateixa acceleració que totes eixes forces reals juntes com es descriu en la segona llei de moviment de Newton.

En física és possible determinar el torque associat en el punt d'aplicació d'una força neta per a que mantinga el moviment de les chorrada de l'objecte baix el sistema original de forces. El seu parell associat, la força neta, es convertix en la força resultant i té el mateix efecte sobre el moviment de rotació de l'objecte que totes les forces reals preses juntes. És possible que un sistema de forces definixca una força resultant lliure de torque. En este cas, la força neta, quan s'aplica en la llínea d'acció adequada, té el mateix efecte en el cos que totes les forces en els seus punts d'aplicació. No sempre és possible trobar una força resultant lliure de torque.

Força total

Un método esquemàtic per a la suma de forces.

La força és una cantitat vectorial, lo que significa que té una magnitut i una direcció, i generalment es denota en negreta com a F o en una flecha sobre el símbol, com $\overrightarrow{F}$ .

Gràficament una força es representa com un segment de llínea des del seu punt d'aplicació A fins a un punt B, que definix la seua direcció i magnitut. La llongitut del segment AB representa la magnitut de la força.

El càlcul vectorial es va desenrollar a finals de el XIX i principis de el XX. No obstant, la regla del paralelogramo utilisada per a l'adició de forces data de l'antiguetat i Galileo i Newton la senyalen explícitament.

El diagrama mostra la suma de les forces ${\overrightarrow{F}}_1$ i ${\overrightarrow{F}}_2$ . La suma $\overrightarrow{F}$ de les dos forces es dibuixa com la diagonal d'un paralelogramo definit per les dos forces.

Les forces aplicades a un cos estés poden tindre diferents punts d'aplicació. Les forces són vectores enllaçats i es poden agregar solament si s'apliquen en el mateix punt. La força neta obtinguda de totes les forces que actuen sobre un cos no preserva el seu moviment a menos que s'aplique en el mateix punt, i en el parell apropiat associat en el nou punt d'aplicació determinat. La força neta sobre un cos aplicada en un sol punt en el parell apropiat es coneix com la força i el torque resultants.

Regla de paralelogramo per a la suma de forces

Paralelograma ABCD

Una força es coneix com a vector encuadernado, lo que significa que té una direcció, magnitut i un punt d'aplicació. Una forma convenient de definir una força és per mig d'un segment de llínea des d'un punt A fins a un punt B. Si denotem les coordenades d'estos punts com A = (A_x, A_i, A_z) i B = (B_x, B_i, B_z), llavors el vector de força aplicat en A ve dau per

$𝐅=𝐁-𝐀=(B_x-A_x,B_y-A_y,B_z-A_z).$

La llongitut del vector B - A definix la magnitut de F i ve donada per

$|𝐅|=\sqrt{(B_x-A_x{)}^2+(B_y-A_y{)}^2+(B_z-A_z{)}^2}.$

La suma de dos forces F₁ i F₂ aplicades en A pot calcular-se a partir de la suma dels segments que les definixen. Siga F₁ = B - A i F₂ = D - A, llavors la suma d'estos dos vectores és

$𝐅={𝐅}_1+{𝐅}_2=𝐁-𝐀+𝐃-𝐀,$

que es pot escriure com

$𝐅={𝐅}_1+{𝐅}_2=2(\frac{𝐁+𝐃}{2}-𝐀)=2(𝐄-𝐀),$

a on I és el punt mig del segment BD que unix els punts B i D.

Per lo tant, la suma de les forces F ₁ i ₂ és el doble del segment que unix A al punt mig I del segment que unix els punts finals B i D de les dos forces. La duplicació d'esta llongitut es conseguix fàcilment definint un segment BC i DC paralel a AD i AB, respectivament, per a completar el paralelogramo ABCD . La diagonal AC d'este paralelogramo és la suma dels dos vectores de força. Açò es coneix com la regla del paralelogramo per a l'adició de forces.