力的合成的物理定义

发布网友发布时间：2022-05-18 19:07

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力的合成(compositionofforces)用一个力等效地代替两个或两个以上作用在同一刚体上或同一质点上的力。这一个力称为原力系的合力，而原力系中的任一力称为这个合力的分力。对空间任意力系，不一定有合力；例如力偶就不能用一个力来代替。空间任意力系可以等效地简化为一个力螺旋(其中包括力和力偶为零的情况)。汇交力系和同向平行力系一般都可求出合力。
汇交力系的合成
各力作用线交于一点的力系称为汇交力系。根据力的可传性，作用于刚体的汇交力系可换成各力作用于公共交点的共点力系。利用力的平行四边形法则(见静力学公理)将共点力系各力顺序合成，就可求得共点力系的合力。合力矢是力多边形的封闭边。这种求共点力系的几何方法称为力多边形法。在特殊情况下，若共点力系各力构成的折线的终点和起点重合，即封闭边为零，则该力系的合力为零，这时力系就成为平衡力系。
平行力系的合成
各力作用线相互平行的一组力称为平行力系。大小相等而方向相反，作用线不在同一直线上的一对力不能合成为—个力，它们称为力偶。
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还可用合力投影定理(即合力在任一轴线上的投影等于各分力在此轴线上的投影之和)来计算。
同时受几个力的作用，几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力。
求两个或两个以上力的合力的过程叫做力的合成。
对于非共点力，常见的做法是将各个力移到一个公共作用点上，同时产生相应的弯矩（大小为被移动的力乘以公共点到力作用线的距离），之后再将力和弯矩分别合成。