力的合成-數(shù)學(xué)應(yīng)用
兩個力合成時(shí),以表示這兩個力的有向線段為鄰邊作平行四邊形,這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向,這就叫做平行四邊形定則(parallelogramrule)。
兩個矢量合成時(shí),以表示這兩個矢量的有向線段為鄰邊作平行四邊形,這兩個鄰邊之間的對角線就代表合矢量的大小和方向,這就叫做矢量的平行四邊形定則。合矢量的頭對一條分矢量的頭,合矢量的尾對另一條分矢量的尾。
圖中F1與F2夾角為α合力F與F1夾角為 θ
力的合成的平行四邊形定則,只適用于共點(diǎn)力。
如果有兩個以上的共點(diǎn)力作用在物體上,我們也可以應(yīng)用平行四邊形定則求出它們的合力:先求出任意兩個力的合力,再求出這個合力跟第三個力的合力,直到把所有的力都合進(jìn)去,最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。
根據(jù)力的平行四邊形則作圖,可以看出,力F1和F2的合力F的大小和方向隨著F1和F2之間的夾角而變化。當(dāng)夾角等于0度時(shí),力F1和F2在同一直線上且方向相同,F(xiàn)=|F1|+|F2|,合力的大小等于兩個力的大小之和,合力的方向跟兩個力的方向相同。當(dāng)夾角等于180度時(shí),力F1和F2在同一直線上但方向相反,F(xiàn)=F1-F2,合力的大小等于兩個力的大小之差,合力的方向跟兩個力中較大的那個力的方向相同。
力既有大小,又有方向,力的合成要遵守平行四邊形定則。在物理學(xué)中,像這樣的物理量叫做矢量,力是矢量,我們學(xué)過的位移,速度,加速度也是矢量。而長度、質(zhì)量、時(shí)間、溫度、能量,路程等物理量,只有大小,沒有方向,在物理學(xué)中叫做標(biāo)量。本文由101教育整理發(fā)布。