Kraftdiagram

I statisk mekanik og især det faste stof er kraftdiagrammet en grafisk metode til bestemmelse af intensiteten af kræfter, der virker på et system i ligevægt. Det er en grafisk oversættelse af det grundlæggende princip for statik .

Det kaldes også "en dynamik af kræfter" eller "en dynamik" .

Denne metode, meget hurtig og præcis, når den udføres med omhu, kan kun anvendes i tilfælde af plane problemer (i to dimensioner), det vil sige i tilfælde af alle systemer, der udsættes for højst tre kræfter., Og i nogle tilfælde ud over tre styrker. Det er ofte forbundet med kabelbanens polygon .

Påmindelse om det grundlæggende princip for statik

Artiklen " statisk mekanik " minder om anvendelsesbetingelserne for det grundlæggende princip for statik . I et problem kendes visse mekaniske handlinger (de er ofte belastede), og andre delvist eller helt ukendte: disse er de ukendte af systemet, hvis beslutsomhed skal kunne føre til en passende dimensionering af den undersøgte enhed.

Dens udsagn giver inden for rammerne af solid state-statik to vektorligninger:

summen af kræfterne er nul: grafisk resulterer dette i en lukket vektorkæde, det vil sige i virkeligheden en lukket polygon, hvor alle siderne er orienteret i samme retning.
summen af kræftmomenterne er nul: fortolkningerne kan variere afhængigt af tilfældet, men de resulterer i særlige arrangementer af handlingslinjerne, hvilket gør det muligt at bestemme deres retning.

Begrænsninger i beskæftigelsen

Polygonen er en plan figur, og sæt af kraftvektorer skal være i samme plan. Hvis dette ikke er tilfældet, skal du bruge det lodrette plan eller bruge andre metoder er nødvendige. At anvende udelukkende grafisk opløsning fungerer kun i tilfælde af mekaniske handlinger, der kan modelleres af skyderne (skyderne: mekaniske handlinger inklusive et øjeblik). Handlingerne af for komplekse forbindelser eller parene kan ikke tages i betragtning andet end ved en beregning.

Akademiske sager

Mekanisk system udsat for to kræfter

Et fast stof udsat for to kræfter - eller to glidere med hensyn til torsorer - forbliver i ligevægt, hvis:

de to kræfter har samme intensitet, samme retning og er i modsatte retninger; denne relation kommer fra ligningen kendt som “af den resulterende” som følge af det grundlæggende princip for statik;
de to glidere har den samme centrale akse (styrkernes anvendelsespunkter er på en linje, der er i retning af styrkernes retning); dette forhold kommer fra ligningen kendt som "øjeblikke", der stammer fra det samme princip.

Mekanisk system udsat for tre kræfter

Et fast stof, der udsættes for tre glidere (kræfter), forbliver i ligevægt, hvis og kun hvis:

Hvis mindst to af kræfterne ikke er parallelle

de centrale akser på de tre glidere er samtidigt på samme punkt; dette oversætter ligningen af øjeblikke fra det grundlæggende princip for dynamik,
kræfterne er i samme plan og danner en lukket polygon (trekant); dette oversætter ligningen af den resulterende.

Faktisk gør nulsummen det muligt at skrive en af de tre kræfter som en funktion af de to andre, som pålægger medlemskab i det samme vektorplan.

Hvis to kræfter er parallelle

de centrale akser er alle parallelle og i samme plan;
intensiteterne verificerer håndtagsprincippet .