合力與分力
假如幾個(gè)力共同作用在物體上形成的療效與一個(gè)力單獨(dú)作用在物體上形成的療效相同,則把這個(gè)力稱作這幾個(gè)力的合力力的合成與分解,而那幾個(gè)力稱作這一個(gè)力的分力。
合力與分力的關(guān)系是等效代替關(guān)系,即一個(gè)力若分解為兩個(gè)分力,在剖析和估算時(shí),考慮了兩個(gè)分力的作用,就不可考慮這個(gè)力的作用療效了;反過來,若考慮了合力的療效,也就不能再去重復(fù)考慮各個(gè)分力的療效。
力的合成
求幾個(gè)力的合力的過程稱作力的合成。
平行四邊形定則
兩個(gè)力合成時(shí),以表示這兩個(gè)力F1,F(xiàn)2的線段為鄰邊作為平行四邊形,這兩個(gè)鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向。這個(gè)法則稱作平行四邊形定則。
共點(diǎn)力
假如一個(gè)物體遭到兩個(gè)或則更多力的作用,有些情況下這種力共同作用在同一點(diǎn)上,或則似乎不作用在同一點(diǎn)上,但它們的延長線交于一點(diǎn),這樣的一組力稱作共點(diǎn)力。
這種力不但沒有作用在同一點(diǎn)力的合成與分解,它們的延長線也不能交于一點(diǎn),這組力就不是共點(diǎn)力。
力的合成的平行四邊形定則,只適用于共點(diǎn)力。
合力的估算
(1)合力的大小:若兩個(gè)共點(diǎn)力F1,F(xiàn)2的傾角為θ,按照正弦定律,其合力大小為:
合力的范圍是:|F1-F2|≤F≤F1+F2
力的分解
已知一個(gè)力求它的分力的過程,稱作力的分解。
矢量相乘的法則
力是矢量,求兩個(gè)力的合力時(shí),不能簡單的把兩個(gè)力的大小相乘,而要按平行四邊形定則來確定合力的大小和方向。
從另一個(gè)角度看,兩個(gè)矢量首尾相接因而求出合矢量的方式,稱作三角形定則。
力的分解的估算
(1)在分解某個(gè)力時(shí),要按照這個(gè)力形成的實(shí)際療效或按問題的須要進(jìn)行分解。
(2)有確定解的條件
①已知合力和兩個(gè)分力的方向,求兩個(gè)分力的大小.(有惟一解)
②已知合力和一個(gè)分力的大小與方向,求另一個(gè)分力的大小和方向.(有一組解或兩組解)
③已知合力、一個(gè)分力F1的大小與另一分力F2的方向,求F1的方向和F2的大小.(有兩個(gè)或惟一解)
(3)力的正交分解:將已知力按相互垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行分解的方式.利使勁的正交分解法可以求幾個(gè)已知共點(diǎn)力的合力,它能使不同方向的矢量運(yùn)算簡化為同仍然線上的矢量運(yùn)算.
力的分解問題的關(guān)鍵是按照力的作用療效,畫出力的平行四邊形,接著就轉(zhuǎn)化為一個(gè)按照知邊角關(guān)系求解的幾何問題。
力的合成與分解的處理方式
力的圖示法
按力的圖示作平行四邊形,之后量出對角線的長短并找出方向。
代數(shù)估算法
由余弦或正弦定律解三角形求解。
正交分解法
將各力沿相互垂直的方向先分解,之后求出各方向的合力,再合成。正確選擇直角座標(biāo)系,通常選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為原點(diǎn),水平方向或物體運(yùn)動(dòng)的加速度方向?yàn)閄軸,使盡量多的力在座標(biāo)軸上。
六邊形法
將各力的首尾依次相連,由第一個(gè)力的始端指向最后一個(gè)力的尾端的有向線段表示合力的大小和方向。
矢量和標(biāo)量
既有大小又有方向,相客場遵照平行四邊形定則(或則三角形定則)的數(shù)學(xué)量稱作矢量。
只有大小,沒有方向,求和時(shí)根據(jù)算數(shù)法則相乘的數(shù)學(xué)量稱作標(biāo)量。