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三力动态平衡

作者:互联网

在三力平衡的状态下,力的向量和为 0,只要这三个力不共线,就会在向量合成的过程中成三角形的形状,如图 1。


三力动态平衡,就是一个物体初始是三力平衡的,让这三个力做一些改变,改变的过程中这三个力来源不变,平衡的状态不变,但这三个力的大小方向可能发生改变。
由于三个力始终向量和为零,所以除了正交分解的常规方法外,图 1 中的那种三角形也是一个解决此类问题的好工具。

一般来说三力平衡中的一个力会是重力,重力的大小和方向都不变,是一个很好的性质。
比如这里有一个三力平衡的经典模型,即有一个力大小方向都不变,一个力只变大小,一个力大小方向都变,如图 2。
在这个模型中:
G 的大小和方向都不变,故 G 很适合做参考系,其它力的大小方向是否变化以 G 做参考。
由于 T 的方向不能变,即 G 与 T 的夹角不变,故 F 的首只能落在 T 的延长线————那条蓝色虚线上。
而且可以从图中很清楚地看出当 F 垂直于 T 的时候 F 最小,因为让 F 最小的本质就是从蓝色虚线上选一个点,让其与 F 尾(F 尾也是一个点)的连线最短,
点到直线的距离垂线段最短,这是几何上的结论,从中能看出几何分析对受力分析的强大作用。


上面的模型有一个基本的拓展,即,将一个物体在粗糙地面上匀速拖行,看上去很难,但由于摩擦力与地面的支持力的合力方向是不变的,故合成这两个力,可以转化成上面的模型,如图 3。
这个基本拓展的将物体放在粗糙斜面上匀速拖行的情形,与这个拓展本质一样。

标签:三力,一个,动态平衡,大小,方向,平衡,不变
来源: https://www.cnblogs.com/sirin0240/p/15404093.html