W statyce (i ogólnie w mechanice klasycznej) warunkiem równowagi postępowej punktu materialnego wzdłuż jednej prostej jest zerowa wypadkowa sił, czyli suma wektorowa wszystkich sił musi wynosić 0 N.
W tym zadaniu wszystkie siły działają wzdłuż tej samej osi (północ–południe), więc można przyjąć prostą konwencję znaków: "na północ" jako dodatnie, a "na południe" jako ujemne (albo odwrotnie — ważna jest konsekwencja). Następnie sumujemy siły:
- Na północ działają: F1 = 10 N oraz F3 = 5 N, razem 15 N.
- Na południe działa: F2 = 15 N.
Wypadkowa wynosi więc 15 N (północ) + (−15 N) (południe) = 0 N. To oznacza, że układ sił jest w równowadze (brak przyspieszenia wzdłuż tej osi).
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- "Nie, ponieważ suma sił nie jest równa zero." — jest nieprawdziwe, bo po uwzględnieniu przeciwnych zwrotów suma wynosi 0 N.
- "Tak, ponieważ siły działają w przeciwnych kierunkach." — samo występowanie przeciwnych kierunków nie gwarantuje równowagi; potrzebna jest jeszcze równość wartości wypadkowych w obu zwrotach.
- "Nie, ponieważ siły działają w przeciwnych kierunkach." — przeciwny zwrot sił jest typowy także dla układów w równowadze; o braku równowagi decyduje dopiero niezerowa wypadkowa.
Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprowadzaj siły do jednej osi i wykonuj bilans (np. "północ minus południe"), zamiast opierać się na intuicji, że "coś działa przeciwnie", bo to bywa mylące.
