力的合成-物理定義
力的合成(compositionofforces)用一個力等效地代替兩個或兩個以上作用在同一剛體上或同一質(zhì)點上的力。這一個力稱為原力系的合力,而原力系中的任一力稱為這個合力的分力。對空間任意力系,不一定有合力;例如力偶就不能用一個力來代替??臻g任意力系可以等效地簡化為一個力螺旋(其中包括力和力偶為零的情況)。匯交力系和同向平行力系一般都可求出合力。
匯交力系的合成
各力作用線交于一點的力系稱為匯交力系。根據(jù)力的可傳性,作用于剛體的匯交力系可換成各力作用于公共交點的共點力系。利用力的平行四邊形法則(見靜力學(xué)公理)將共點力系各力順序合成,就可求得共點力系的合力。合力矢是力多邊形的封閉邊。這種求共點力系的幾何方法稱為力多邊形法。在特殊情況下,若共點力系各力構(gòu)成的折線的終點和起點重合,即封閉邊為零,則該力系的合力為零,這時力系就成為平衡力系。
平行力系的合成
各力作用線相互平行的一組力稱為平行力系。大小相等而方向相反,作用線不在同一直線上的一對力不能合成為—個力,它們稱為力偶。
任意力系的合成
具有合力的任意力系,其合力的大小和方向還可用合力投影定理(即合力在任一軸線上的投影等于各分力在此軸線上的投影之和)來計算。
同時受幾個力的作用,幾個力如果都作用在物體的同一點,或者它們的作用線相交于同一點,這幾個力叫做共點力。
求兩個或兩個以上力的合力的過程叫做力的合成。
對于非共點力,常見的做法是將各個力移到一個公共作用點上,同時產(chǎn)生相應(yīng)的彎矩(大小為被移動的力乘以公共點到力作用線的距離),之后再將力和彎矩分別合成。本文由101教育整理發(fā)布。
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