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力的合成

王朝百科·作者佚名  2009-12-21
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物理术语

看了这个题目,有些人会说:“顾名思义,力的合成是几个力同时作用在一个物体上吧。”说是说顾名思义,但事实上也的确如此哦!

在大多数实际问题里,物体不只受到一个力,而是同时受到几个力。一个物体受到几个力共同作用的时候,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力共同产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。求两个或两个以上力的合力的过程或方法叫做力的合成。

几个力如果都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力叫做共点力。

如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形,那么,合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来。这叫做力的平行四边形定则。

如果有两个以上的共点力作用在物体上,我们也可以应用平行四边形定则(http://baike.baidu.com/view/127993.htm)求出它们的合力:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合进去,最后得到的结果就是这些力的合力。

根据力的平行四边形则作图,可以看出,力F1和F2的合力F的大小和方向随着F1和F2之间的夹角而变化。当夹角等于0度时,力F1和F2在同一直线上且方向相同,F=F1+F2,合力的大小于两个力的大小之和,合力的方向跟两个力的方向相同。当夹角等于180度时,力F1和F2在同一直线上但方向相反,F=F1-F2,合力的大小等于两个力的大小之差,合力的方向跟两个力中较大的那个力的方向相同。

力既有大小,又有方向,力的合成要遵守平行四边形定则。在物理学中,像这样的物理量叫做矢量,力是矢量,我们学过的位移,速度,加速度也是矢量。而长度、质量、时间、温度、能量,路程等物理量,只有大小,没有方向,在物理学中叫做标量。

力的平行四边形定则的推导

设物体A只在F1的作用下在时间t内位移到点B

则AB=0.5at^2=0.5F1/m * t^2

物体A只在F2的作用下在时间t内位移到点C

则AC=0.5 F2/m*t^2

若F1和F2同时存在,则物体A将会位移到D

(四边行ABCD为平行四边行)

而物体A若只受F3作用也能在时间t内位移到点D

AD=0.5F3/m * t^2

AB:AC:BC=0.5F1/m * t^2:0.5 F2/m*t^2:0.5F3/m * t^2=F1:F2:F3=AS:AQ:AP

在用几何方法就可以证明四边行ASPQ为平行四边行

力的平行四边形定则以此的证

1.两分力大小不变时,夹角越大,合力越小

2合理大小的变化范围 F1+F2大于或等于F大于等于ⅠF1-F2Ⅰ (本符号是绝对值意思)

 
 
 
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