Biomechanika - studijní materiály

Rovnováha sil

Rovnováhu sil lze vyšetřovat pomocí podmínek rovnováhy, které jsou pro jednotlivé soustavy sil formulovány viz níže.

Soustava sil na společné nositelce

Pro soustavu sil na společné nositelce se definuje jedna (složková) podmínka rovnováhy (ve směru nositelky p).

Soustava sil na společné nositelce je v rovnováze, je-li výslednice těchto sil (výsledná síla) nulová.

Soustava sil o společném působišti

Pro soustavu sil o společném působišti v rovině se definují dvě podmínky rovnováhy, které odděleně vyšetřují rovnováhu sil ve směru jednotlivých os souřadnicového systému. Vzhledem k tomu, že se rovnováha sil ve směru každé z os vyšetřuje pomocí složek sil ve směru dané osy, nazývají se tyto podmínky složkové.

Složková podmínka ve směru osy x

Složková podmínka ve směru osy y

Obecná soustava sil

Pro obecnou soustavu sil se definují tři podmínky rovnováhy. Stejně tak, jako u soustavy sil o společném působišti, se vyšetřuje rovnováha sil ve směru jednotlivých os souřadnicového systému pomocí dvou složkových podmínek rovnováhy, ke kterým navíc přibývá jedna podmínka momentová. Tato podmínka vyšetřuje případné otáčivé účinky daných sil, které obecně nemusí ležet na jedné nositelce ani mít společné působiště.

Složková podmínka ve směru osy x

Složková podmínka ve směru osy y

Momentová podmínka

Jakoukoliv složkovou podmínku rovnováhy je možné nahradit podmínkou momentovou, ale momentovou podmínku nelze nahradit podmínkou složkouvou.

Soustava rovnoběžných sil

Pro soustavu rovnoběžných sil se definují dvě podmínky rovnováhy, jedna složková a jedna momentová. Vzhledem k tomu, že dané síly jsou vázány k různým avšak rovnoběžným nositelkám, je postačující vyšetřit výslednou sílu působící ve směru dané nositelky a otáčivé účinky dané soustavy sil.

Složková podmínka

Momentová podmínka

Opět platí, že lze složkovou podmínku rovnováhy nahradit podmínkou momentovou, ale nikoliv naopak.

Západočeská univerzita v Plzni | Fakulta aplikovaných věd | Katedra mechaniky