力的合成
两位小孩对水桶施加的两个力与一位大人对水桶施加的一个力,就“提起水桶”这一作用效果而言,相同吗?它们可以相互替代吗?
生活中还有很多事例可以说明“几个力与一个力的作用效果相同”。
基础知识必备
1、合力与分力:一个力作用的效果跟几个力共同作用的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,那几个力就叫做这个力的分力。
注意:合力和分力的关系:等效替代
2、力的合成:求几个力的合力的过程叫做力的合成。
3、实验:探究求合力的方法
问题:(1)怎样保证合力与分力等效?
(2)力的大小怎样知道?
(3)力的方向如何让确定?
4、互成角度的两个力合成的方法:经过前人很多次的、精细的实验,最后确认,对角线的长度、方向、跟合力的大小、方向一致,即对角线与合力重合,也就是说,对角线就表示F1、F2的合力。
归纳:可见互成角度的两个力的合成,不是简单的将两个力相加减,而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就叫平行四边形定则.
5、合力与分力间夹角θ关系:
(1)θ=0°时,即F1、F2共线同方向:
F合=F1+F2 合力方向与两个力的方向相同
(2)θ=180°时,即F1、F2共线反方向:
F合=|F1-F2| 合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。
(3)F1和F2大小不变时,夹角θ越大,合力就越小:
F合随F1和F2的夹角增大而减小
(4)合力的取值范围:|F1-F2|≤ F合≤ F1+F2
(5)F合可能大于、等于、小于 F1、F2