Culmanova přímka

Culmanova přímka je pomocná metoda, která nám pomáhá řešit reakční účinky v situacích, kdy na těleso působí 4 síly a věta o dvou ani třech silách není použitelná. V tomto videu si ukážeme její použití na zjišťování reakčních sil v podporách nosníku, kdy vnější zatížení i reakční síly jsou rovnoběžné.

Rovnoběžné síly na nosníku

Rovnoběžnost nositelek sil je právě ten důvod, proč věta o třech silách nejde použít. Nositelky totiž nemají průsečík, což věta o třech silách potřebuje. Pomůžeme si tedy tím, že k působící síle F přidáme dvě síly stejně velké opačně orientované, působící ve stejném bodě.

Tím máme zajištěno, že se vnější zatížení nezmění, protože jsme de facto přidali nulovou sílu. Umožní nám to ale složit jednu z těchto sil složit s původní silou F a v tu chvíli máme situaci, kdy na nosník působí 4 síly, přičemž jejich nositelky mají průsečíky.

Použití Culmanovy přímky

Nazvěme síly ze zatížení F₂ a F₃ a síly v reakcích F_a a F_b. Když se pokusíme složit podle věty o třech silách F₃ a F_b, víme, že bod této nositelky bude ležet na průsečíku jejich nositelek. Pokud složíme F₂ a F_a, může o jejich výslednici říci, že také prochází průsečíkem jejich nositelek. Máme tedy složeno již na dvě síly. 

Podle věty o dvou silách víme, že dvě síly můžou být v rovnováze tehdy, pokud leží na stejné nositelce. Tato nositelka prochází oběma zmíněnými průsečíky a nazývá se Culmanova přímka a je shodná se směrem zmíněných výslednic.