W statyce ciało jest w równowadze translacyjnej, gdy suma wektorowa wszystkich sił działających na ciało jest równa zeru. W praktyce oznacza to brak przyspieszenia postępowego (ciało nie "rusza" pod wpływem wypadkowej siły).
W zadaniu działają dwie siły: 10 N oraz 15 N. Kąt 180° między nimi oznacza, że są skierowane dokładnie przeciwnie (zwroty przeciwne). Dla sił współliniowych wypadkową wyznacza się jako różnicę ich wartości, zachowując zwrot większej siły.
Zatem wypadkowa wynosi:
Fw = 15 N − 10 N = 5 N
Skoro wypadkowa nie jest równa 0 N, układ nie spełnia warunku równowagi. Dlatego poprawne jest stwierdzenie: "Nie, układ nie jest w równowadze."
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- "Tak, układ jest w równowadze." – przeciwne zwroty nie wystarczą; wartości sił muszą być równe, aby się zniosły.
- "Nie można określić bez dodatkowych informacji." – przy podanych wartościach i kącie 180° wypadkową da się jednoznacznie obliczyć.
- "Równowaga zależy od punktu przyłożenia sił." – dla oceny równowagi sił (suma sił) w tym zadaniu decydują wartości i zwroty. Punkt przyłożenia ma znaczenie przy analizie momentów; tutaj pytanie dotyczy wprost równowagi układu sił.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy widzisz kąt 0° – siły się dodają, a gdy 180° – odejmują. Równowaga wystąpi tylko wtedy, gdy po dodaniu/odjęciu otrzymasz 0 N.
