Рівнодійна двох сил, прикладених в одній точці твердого тіла, зображується діагоналлю паралелограма, побудованого на даних силах (рис. 16).
Складання за правилом паралелограма в математиці називається векторною (геометричною) сумою і записується так:
. (1.3)
Рис. 16 | Рис. 17 |
Рівність (1.3) виражає аксіому паралелограма сил, згідно з якою рівнодійна двох сил дорівнює векторній сумі заданих сил. Очевидно, додавання за правилом паралелограма можна замінити додаванням за правилом трикутника (рис. 17).
Величину рівнодійної можна визначити за теоремою косинусів. З (рис. 16) маємо
.
Оскільки , , , , отримаємо
. (1.4)
За формулою (1.4) обчислюють модуль рівнодійної двох сил, яка визначається за правилом паралелограма.
П’ята аксіома має широке практичне використання. По-перше, на основі даної аксіоми дію двох сил, прикладених в одній точці, можна замінити однією силою (рівнодійною). По-друге, на основі даної аксіоми вектор кожної сили можна розкласти по двох заданих напрямах, які проходять через точку прикладання сили.
Шостою аксіомою статики є аксіома про звільнення від в’язей, тобто принцип звільнення від в’язей, який був сформульований в § 5.
На основі аксіоми 5 доведемо теорему (лему) про рівно-вагу трьох сил: