合力与分力
假如几个力共同作用在物体上形成的疗效与一个力单独作用在物体上形成的疗效相同,则把这个力称作这几个力的合力力的合成与分解,而那几个力称作这一个力的分力。
合力与分力的关系是等效代替关系,即一个力若分解为两个分力,在剖析和估算时,考虑了两个分力的作用,就不可考虑这个力的作用疗效了;反过来,若考虑了合力的疗效,也就不能再去重复考虑各个分力的疗效。
力的合成
求几个力的合力的过程称作力的合成。
平行四边形定则
两个力合成时,以表示这两个力F1,F2的线段为邻边作为平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。这个法则称作平行四边形定则。
共点力
假如一个物体遭到两个或则更多力的作用,有些情况下这种力共同作用在同一点上,或则似乎不作用在同一点上,但它们的延长线交于一点,这样的一组力称作共点力。
这种力不但没有作用在同一点力的合成与分解,它们的延长线也不能交于一点,这组力就不是共点力。
力的合成的平行四边形定则,只适用于共点力。
合力的估算
(1)合力的大小:若两个共点力F1,F2的倾角为θ,按照正弦定律,其合力大小为:
合力的范围是:|F1-F2|≤F≤F1+F2
力的分解
已知一个力求它的分力的过程,称作力的分解。
矢量相乘的法则
力是矢量,求两个力的合力时,不能简单的把两个力的大小相乘,而要按平行四边形定则来确定合力的大小和方向。
从另一个角度看,两个矢量首尾相接因而求出合矢量的方式,称作三角形定则。
力的分解的估算
(1)在分解某个力时,要按照这个力形成的实际疗效或按问题的须要进行分解。
(2)有确定解的条件
①已知合力和两个分力的方向,求两个分力的大小.(有惟一解)
②已知合力和一个分力的大小与方向,求另一个分力的大小和方向.(有一组解或两组解)
③已知合力、一个分力F1的大小与另一分力F2的方向,求F1的方向和F2的大小.(有两个或惟一解)
(3)力的正交分解:将已知力按相互垂直的两个方向进行分解的方式.利使劲的正交分解法可以求几个已知共点力的合力,它能使不同方向的矢量运算简化为同仍然线上的矢量运算.
力的分解问题的关键是按照力的作用疗效,画出力的平行四边形,接着就转化为一个按照知边角关系求解的几何问题。
力的合成与分解的处理方式
力的图示法
按力的图示作平行四边形,之后量出对角线的长短并找出方向。
代数估算法
由余弦或正弦定律解三角形求解。
正交分解法
将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。正确选择直角座标系,通常选共点力的作用点为原点,水平方向或物体运动的加速度方向为X轴,使尽量多的力在座标轴上。
六边形法
将各力的首尾依次相连,由第一个力的始端指向最后一个力的尾端的有向线段表示合力的大小和方向。
矢量和标量
既有大小又有方向,相客场遵照平行四边形定则(或则三角形定则)的数学量称作矢量。
只有大小,没有方向,求和时根据算数法则相乘的数学量称作标量。