Przeciąganie liny było znane już w starożytnym Egipcie, Grecji i Chinach. To dość popularna dyscyplina sportu która polega na przeciągnięciu przeciwnika. W każdym starciu uczestniczą dwie ośmioosobowe drużyny. Przeciąganie liny pojawiło się nawet na igrzyskach olimpijskich i to pięciokrotnie w latach 1900-1920. Będąc z rodzicami w supermarkecie zdarzyło Ci się może pchać wózek z zakupami. Im więcej w nim produktów tym pcha się go ciężej. Ale gdy pchasz we dwójkę, jest lżej. Dlaczego? Bo gdy pchacie tak wózek ty działasz na niego z pewną siłą i twój pomocnik też działa na wózek z pewną siłą. Jeśli każdy z was przyłoży do wózka swoją siłę i te siły będą miały ten sam zwrot to jej wartości się do siebie dodadzą. W takim przypadku każdy z was mniej się zmęczy a wózek będzie jechał tak szybko jak wcześniej. W przykładzie z wózkiem dwie siły można zastąpić jedną będącą ich sumą. Taką wspólną siłę nazywamy wtedy siłą wypadkową. W przypadku naszego wózka sumowanie jest proste bo siły są tylko dwie. Bywają jednak sytuacje gdy na ciało działa wiele sił i wtedy możliwość zastąpienia ich wszystkich jedną siłą wypadkową naprawdę się przydaje. W przypadku działania sił nie zawsze o współpracę chodzi. Weźmy panią na spacerze z psem. Jeśli jest to duży silny pies a zobaczy coś, co go zaciekawi to mocno pociągnie smycz. Jeśli pani przeciwstawi się psu z wystarczająco dużą siłą to pies przegra i będzie musiał się zatrzymać. A jeżeli to jego siła będzie większa pani wyląduje w błocie. Niezależnie od tego, kto będzie górą obie strony odczują skutki tej wymiany sił. Wzajemną reakcje dwóch ciał możemy przedstawić graficznie jak na rysunku. A wektor uzyskany z odejmowania sił jest siłą wypadkową. Tak jak w sytuacji opisanej na poprzedniej planszy. Zapamiętaj! Im większa siła tym rysowany wektor będzie dłuższy. Może zdarzyło Ci się oglądać jak na festynie zespoły rywalizowały w przeciąganiu liny. Każdy stara się przeciągnąć przeciwnika ale zazwyczaj przez dłuższy czas lina nie zmienia swojego położenia. To przykład sił, które się równoważą. Siły równoważące się to takie które mają taką samą wartość działają na to samo ciało wzdłuż tej samej prostej ale mają przeciwne zwroty. Wypadkowa tych sił wynosi zero. Dopiero gdy jedna z sił zmaleje albo druga urośnie wypadkowa przestaje być zerem i jeden z zespołów wygrywa. Teraz zadanie. Spójrz na obrazek. To ulubiona palma mamy. Rodzeństwo chcę ją przesunąć bo ma za mało miejsca do zabawy. Z jaką siłą oboje działają na doniczkę z palmą? Mama wolałaby żeby palma została na miejscu. Co by było, gdyby zaczęła pchać doniczkę w przeciwną stronę? Czy udałoby się jej zablokować działania rodzeństwa? Zastanów się, a ja za chwilę pokażę Ci rozwiązanie. Chcemy odpowiedzieć na pytanie z jaką siłą rodzeństwo działa na doniczkę. Musimy zatem wyznaczyć ich siłę wypadkową. Jurek działa na doniczkę siłą FJ równą 50 niutonom. Basia siłą FB równą 35 niutonom. Skoro oboje pchają doniczkę w tę samą stronę, to znaczy że chcąc wyznaczyć siłę wypadkową musimy dodać ich siły. Mamy więc FR. R oznacza tutaj siłę wypadkową rodzeństwa. Równa się FJ dodać FB. Czyli 50 niutonów dodać 35 niutonów a to się równa 85 niutonów. Z taką siłą wypadkową rodzeństwo pcha doniczkę. Teraz druga część zadania. Przychodzi zagniewana mama i pcha doniczkę z siłą 90 niutonów w przeciwną stronę. Pytanie, czy uda jej się zatrzymać palmę na miejscu? Tutaj ponownie musimy wyznaczyć siłę wypadkową. Skoro rodzeństwo pcha doniczkę w lewo a mama w prawo to na pewno siła wypadkowa będzie różnicą tych sił. Ale którą siłę odjąć od której? Aby zdecydować, powinniśmy porównać długości wektorów i wtedy odjąć krótszy od dłuższego. Otrzymany wektor wypadkowy będzie wtedy skierowany w tę samą stronę co dłuższy wektor. W naszym przypadku widzimy że wektor siły FM jest dłuższy niż wektor siły FR. Piszemy. FW równa się FM odjąć FR. Po podstawieniu odpowiednich wartości otrzymujemy, że FW równa się 90 niutonów odjąć 85 niutonów. A to równa się 5 niutonów. Oznacza to, że dzieci nie dadzą rady mamie bo działa ona większą siłą niż ich dwoje i dlatego jest w stanie utrzymać doniczkę na miejscu, a nawet przesunąć ją z powrotem tam, gdzie stała wcześniej. W dzisiejszej lekcji dowiedzieliśmy się czym jest siła wypadkowa i jak ją obliczać dodając lub odejmując odpowiednie wektory sił składowych. Poznaliśmy też pojęcie równoważenia się sił. Obejrzyj pozostałe filmy z dynamiki a po więcej materiałów zajrzyj na naszą stronę pi-stacja.tv.