Rys. 1-6. Wielobok sil [kN] - odczytano: W=53,4 kN
promienia 1 oraz prostą 2 ’ równoległą do promienia 2. Przecięcie prostej 2 ’ z linią działania siły P2 wyznacza punkt C, przez który prowadzimy prostą 3 ’ równoległą do promienia 3. Na przecięciu tej prostej z prostą działania siły P3 otrzymujemy punkt D. Z tego punktu równolegle do promienia 4 kreślimy wreszcie prostą 4 ’. Przecięcie prostych 1’ i 4’ wyznacza punkt K, przez który musi przechodzić linia działania wypadkowej W danego układu.
Linię łamaną ABCDE zwiemy wielobokiem sznurowym, co uzasadniamy tym, że kształt takiej linii łamanej przyjąłby sznur zamocowany w punktach A i E obciążony siłami Pt, P2, P3 przyłożonymi w punktach B, C, D.
Zasadność takiej konstrukcji potwierdzimy następującym rozważaniem:
1. Siła Pi przedstawiona na wieloboku sił jest sumą wektorową sil F1 i F2 (odpowiadającym promieniom 1 i 2), które przeniesione do dowolnego punktu B na linii działania siły Pi zastępują całkowicie jej działanie.
2. Siła P2 jest sumą wektorową sił -F2 i F3l zastępujących jej działanie.
3. Siła P5 jest sumą wektorową sił -F3 i F4, zastępujących jej działanie.
Jak można zauważyć siły F2, -F2 oraz F3, -F3 działające na prostych 2\ 3’ będących bokami wieloboku sznurowego równoważą się wzajemnie. Układ sil sprowadza się wobec tego do dwóch sił Ft, F4 działających wzdłuż boków 1 4’ i zbiegających się w punkcie K. Wypadkowa tych sił jest poszukiwaną wypadkową układu.
Przykład 1-3. Wyznaczyć wykreślnie i analitycznie wypadkową rozbieżnego (dowolnego) układu sił, przy danych jak w tabeli poniżej:
Siła P, |
Siła P2 |
Siła P3 |
Siła P4 | ||
Wartość [kN] |
22 |
16 |
32 |
8 | |
Kąt fi_ |
30 |
105 |
170 |
285 | |
Współrzędne |
X [m| |
2 |
-4 |
-2 |
1 |
Łl5j] |
2 |
0 |
-3 |
-2 |
12