内容正文:
分力与合力:
等效替代
作用效果相同
求几个力合力的过程叫做力的合成。
力的合成
F2
F1
F = F1 + F2
F = F1 - F2
二力同向
二力反向
1、同一直线上的力的合成
2、互成角度的两个力的合成
F2
F1
F1
F2
实验探究
实验器材:
方木板、白纸、橡皮筋、图钉、细线、弹簧测力计、三角板、刻度尺。
2、互成角度的两个力的合成
两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,两个邻边之间的对角线代表合力的大小和方向,这叫做平行四边形定则。
注意:
(1)力的合成是唯一的;
(2)只有同一物体所受的力方可合成;
(3)不同性质的力也可合成;
(4)合力与分力从本质上讲是在力的作用效果上的一种等效替代,而不是物体的重复受力。
【例1】F1=45N,方向水平向右;F2=60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。
解:作图法:
取8mm长的线段表示15N的力
由平行四边形定则如图所示:
合力大小:F=15×(40/8)N=75N
合力方向:与F1的夹角为53°
或与水平方向成53°
1、当θ=0 时,F=F1+F2
2、当θ=90°时,F=
3、当θ=120°且F1=F2时,F=F1=F2
4、当θ=180°时,F=|F1-F2|
合力范围:|F1-F2| ≤ F合≤ F1+F2
θ越大,合力越小
思考:合力是否一定比分力大?
共点力
平行四边形定则只适用于共点力。
F1
F2
F1
F2
三个共点力合成
表示分力的三条有向线段能构成三角形:
Fmin = 0
Fmax = F1+F2+F3
不能构成三角形:
Fmin = 最大分力 – 两较小分力
Fmax = F1+F2+F3
将三个分力首尾相接构成三角形
三角形定则
求两个共点力F1、F2的合力,把表示这两个力的有向线段首尾相接,则从线段起点至终点的有向线段就表示其合力的大小和方向。
F1
F2
F
矢量:相加时遵从平行四边形定则的物理量。
标量:相加时遵从代数相加法则的物理量。
x2
C
A
B
x1
x
$$