Układ sił zbieżnych to taki układ, w którym linie działania wszystkich sił przecinają się w jednym punkcie. Przykładem może być kilka sił przyłożonych do jednego sworznia, haka lub węzła konstrukcji.
Warunek równowagi
Układ sił zbieżnych jest w stanie równowagi, gdy jego wypadkowa siła jest równa zeru. Oznacza to, że siły wzajemnie się równoważą i nie powodują przesunięcia punktu lub elementu.
Warunek analityczny dla układu płaskiego zapisuje się jako:
- suma rzutów sił na oś x jest równa zero: ΣFx = 0,
- suma rzutów sił na oś y jest równa zero: ΣFy = 0.
Nie chodzi więc o to, aby suma rzutów była większa lub mniejsza od zera. Musi być dokładnie równa zeru.
Warunek graficzny
Graficznie równowagę układu sił zbieżnych sprawdza się za pomocą wieloboku sił. Siły rysuje się kolejno, zachowując ich kierunki, zwroty i wartości w przyjętej skali.
Układ jest w równowadze, gdy wielobok sił jest zamknięty, czyli koniec ostatniego wektora trafia w początek pierwszego. Jeśli wielobok nie jest zamknięty, odcinek domykający przedstawia wypadkową siłę.
Najważniejsze do zapamiętania
- układ sił zbieżnych ma wspólny punkt przecięcia linii działania sił,
- równowaga występuje, gdy wypadkowa siła wynosi zero,
- warunki analityczne: ΣFx = 0 i ΣFy = 0,
- warunek graficzny: wielobok sił jest zamknięty.