Name: resolving coplanar force components
Uploaded: 2025-05-22T09:06:02.000Z
Duration: 1 min 25 s
Channel: JoVE

Birden fazla kuvvetin etki ettiği bir nesne düşünün. Bu kuvvetlerin etki çizgileri aynı düzlem içinde yer aldığında, sistem eş düzlemli kuvvet sistemi olarak bilinir.
Tüm bu kuvvetler, kartezyen vektör formu kullanılarak ilgili bileşenlerine çözülebilir.
Bileşke kuvvetin her bir bileşeni sıfıra eşitse ve sistem üzerindeki bileşke kuvvet sıfırsa, eş düzlemli bir sistem dengede olacaktır. Bunlara eş düzlemli bir kuvvet sistemi için denge denklemleri denir.
Üç tel tarafından tutulan dengede bir kutu düşünün. Kuvvetler tek bir düzlemde hareket ettiği için sistemin eş düzlemli bir kuvvet sistemi olduğu söylenir.
İki tel bir açı yapar Theta tahta ile. Bu iki teldeki çekme kuvveti bilinmektedir.
Üçüncü sicimdeki çekme kuvvetinin büyüklüğü, denge denklemleri uygulanarak belirlenebilir. Bilinen çekme kuvvetlerinin bileşenlerine çözülmesi, yatay bileşenlerin birbirini dengelediğini gösterir.
Şimdi, üçüncü ipteki gerilim, dikey bileşenler için denklemin yeniden düzenlenmesiyle belirlenebilir.

<ol>
	<li>Hibbeler, R.C. (2016). Mühendislik Mekaniği \u2012 Statik ve Dinamik. Hoboken, New Jersey: Pearson Prentice Salonu. sayfa 91-92</li>
	<li>Meriam, J.L.; Kraige, L.G. ve Bolton, J.N. (2020). Mühendislik Mekaniği \u2012 Statik. Hoboken, New Jersey: John Wiley. sayfa 58</li>
</ol>

eş düzlemli kuvvetler

Aynı düzlemde birden fazla kuvvetin etkili olduğu bir nesneyi düşünelim. Her kuvvetin etki çizgileri aynı düzlemde yer aldığında, sistem düzlemdeki (koplanar) olarak kabul edilebilir. Her bir kuvvetin bileşenlerine çözümlenmesi için Cartesius vektör formu kullanılabilir. Düzlemdeki bir sistemde, sonuç kuvvetinin her bir bileşeninin sıfıra eşit ve sistem üzerine etki eden sonuç kuvvetinin sıfır olması durumunda sistem dengededir. Kuvvetlerin toplamı sıfıra eşit olmadığı durumlarda nesne dengede olmayacak ve net kuvvetin yönünde hızlanacaktır.

Koplanar kuvvetler ve denge ile ilgili sorunları çözmek için, nesne üzerinde etkili olan tüm kuvvetlerin büyüklükleri ve yönleri belirlenmelidir. Bu kuvvetler vektör cebiri kullanılarak x ve y bileşenlerine ayrıştırılabilir. Bilinmeyen kuvvetler hesaplamak ve nesnenin dengede olup olmadığını kontrol etmek için denge denklemleri kullanılır.

Şekilde gösterilen üç ip tarafından asılı bir kutuyu denge halinde ele alalım.

<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/14244/14244_PT_Fig_1v2.svg" style="text-align: center; height: 350px;" />

Bu, kuvvetlerin tek bir düzlemde etkilediği bir sistemdir. Plankaya bağlı olan iki diyagonal ip, plankaya eşit açılar yapar ve bu iki ipteki gerilme kuvveti bilinir. Üçüncü dikey ipteki gerilme kuvvetinin büyüklüğünü belirlemek için denge denklemleri uygulanabilir. Bilinen iki ipin gerilme kuvvetlerinin bileşenlerine ayrıştırılması, yatay bileşenlerin birbirini dengelediğini gösterir. Bu nedenle, üçüncü ipteki gerilme kuvveti dikey bileşenler için denklemin yeniden düzenlenmesiyle belirlenebilir. Üçüncü ipteki gerilme kuvveti belirlendikten sonra, denge denklemleri kullanılarak sistemin gerçekten dengede olup olmadığı kontrol edilebilir.

Eş Düzlemli Kuvvetler

Üzerine birden fazla kuvvetin etki ettiği bir cismi düşünün. Her bir kuvvetin etki çizgileri aynı düzlem içinde yer alıyorsa, sistem düşünülebilir ...

Education

JoVE Core

Mechanical Engineering

Makine Mühendisliği

Unit 1

Ünite 1

Equilibrium of a Particle

Bir Parçacığın Dengesi

KEY TERMS AND CONCEPTS

TEMEL TERİMLER VE KAVRAMLAR

Coplanar Forces

resolving coplanar force components

Coplanar forces act on an object in the same plane. To analyze this kind of system, each force is resolved into x and y components using Cartesian vector form and vector algebra. This makes it possible to test whether the object is in equilibrium.

A coplanar system is in equilibrium when the resultant force is zero. That means the sum of the forces in each direction must also be zero. If the forces do not balance, the object is not in equilibrium and will accelerate in the direction of the net force.

Solving these problems starts with identifying every force on the object, including its size and direction. The known forces are then broken into horizontal and vertical parts. The equations of equilibrium are used to find unknown forces and to check whether the system is balanced.

One example is a box suspended by three strings in equilibrium. The two diagonal strings make equal angles with the plank, and their tensions are known. Their horizontal components cancel each other, so the third vertical string can be found from the vertical component equation. After the tension is calculated, the equilibrium equations can confirm that the box is still in balance.

Resolving Coplanar Force Components

equilibrium conditions for a particle

Balanced Forces and Torque in Equilibrium

Equilibrium depends on balanced forces and balanced torque. An object in equilibrium is either at rest or moving with a constant velocity. These two cases are called static equilibrium and dynamic equilibrium. Static equilibrium means the object is not moving. Dynamic equilibrium means the object is moving, but its velocity stays constant. In both cases, the forces acting on the object must balance each other. Different forces can add, subtract, or cancel each other out. When the vector sum...

free-body diagram

Free-Body Diagrams for Force Analysis

Free-body diagrams help analyze the forces acting on an object in mechanics. They give a simple picture of a stationary or moving object and show why it moves the way it does. By turning a complex situation into a clear sketch, they make it easier to write the equation needed to solve the problem. To draw a free-body diagram, first choose the object or system you want to study. Then isolate it from its surroundings and draw it as a dot or a simple outline. Add arrows for every important...

steps for free-body diagram

Free-Body Diagram for Two-Block Motion

A free-body diagram helps analyze two-block motion in mechanics. It shows the forces acting on a system so the net force can be found and the acceleration can be calculated. The example in this lesson uses two blocks linked by a massless string over a frictionless pulley. Block 1 moves across a table while block 2 falls under gravity. The two blocks are treated as one isolated system. External forces are then identified and drawn as vector arrows on the diagram. For block 1, the forces...

free-body diagrams: problem solving

Free-Body Diagrams on Inclined Planes

Free-body diagrams help show the forces acting on an object on an inclined plane. A free-body diagram is a simple drawing that focuses only on the object or system being studied. It leaves out extra details so the force problem is easier to analyze and solve. For an example, a 10 kg block is released on a ramp that is 30° to the horizontal. The coefficient of friction is 0.2. The diagram for this block includes the weight from gravity, the normal force, and the frictional force. These are the...

coplanar forces

Coplanar forces act on an object in the same plane. To analyze this kind of system, each force is resolved into x and y components using Cartesian vector form and vector algebra. This makes it possible to test whether the object is in equilibrium. A coplanar system is in equilibrium when the resultant force is zero. That means the sum of the forces in each direction must also be zero. If the forces do not balance, the object is not in equilibrium and will accelerate in the direction of the net...

categories of equilibrium

Types of Equilibrium in Forces

Equilibrium in physics describes how forces act on a body so it stays still or moves at a constant speed. In two-dimensional force systems, equilibrium can be grouped into several categories based on how the forces are arranged. Collinear equilibrium is the simplest case. The forces act along one straight line, so only one force equation is needed in the direction of those forces. The other equations are already satisfied. Coplanar concurrent equilibrium is another category. In this case, all...

key terms and concepts

Learn how coplanar forces are split into x and y components, how equilibrium is tested, and how string tension is found in a three-string system.

Resolving Coplanar Force Components | JoVE K12

JoVE Core Makine Mühendisliği, denge, kuvvetler, kafes kiriş analizi ve yapısal mekanik gibi temel konuları kapsayan kısa, anlaşılması kolay animasyonlu videolar sunar. Gerçek dünyadaki uygulamalarını keşfedin ve bilim insanlarının önderlik ettiği deneylerle bu kavramların uygulanmasına tanık olun.

mechanical engineering

Resolving Coplanar Force Components

Description

Transcript

Tags