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合力為零物體一定要平衡嗎
合力為零物體一定要平衡嗎
更新时间:2024-10-21 02:17:23
  • 從共點力的平衡說起。。。

如果幾個力作用于同一點,或這幾個力的作用線相交于一點,這幾個力就叫共點力,如下左圖所示,而右圖的三個力就不是共點力。

合力為零物體一定要平衡嗎(合力為零--物體就平衡嗎)1

當物體處于共點力平衡時,其所受各力的合力必須為零,即∑F=0,加速度a=0,物體保持靜止或勻速直線運動狀态.

而對非共點力來說,即使合力為零,物體也不一定能保持平衡。如右圖中,若 F1=10N,F2=F3=5N,則三個力的合力為零,但橫杆會逆時針轉動而不能保持平衡!

  • 力的轉動效果--力矩。。。

力不僅能使物體發生‘平動’,還能使物體發生‘轉動’,轉動效果的強弱可以用力矩來衡量。

合力為零物體一定要平衡嗎(合力為零--物體就平衡嗎)2

力矩M是力對物體産生繞某一點或軸轉動作用的物理量,如圖所示,其大小等于力F與力臂L的乘積,即M=FL,其中力臂L為力的作用線到轉動點或轉動軸的垂直距離.

如下圖所示的情景中,若以B處鉸鍊為轉動軸,則

合力為零物體一定要平衡嗎(合力為零--物體就平衡嗎)3

各力的力矩分别為:

合力為零物體一定要平衡嗎(合力為零--物體就平衡嗎)4

  • 合力矩的計算。。。

若規定順時針方向的力矩為正,則逆時針方向的力矩就取負值,這樣,各力對某轉動軸的合力矩∑M就是各力力矩的代數和,即∑M=M1 M2 M3 ......

*求合力矩時,一定要注意規定正方向,并判斷好各力矩的正負!

  • 物體的平衡條件。。。

書歸正傳,看來物體要處于平衡狀态,既要滿足合力為零,又要滿足合力矩為零。即

∑F=0 ; ∑M=0

解決一般物體的平衡問題時,常需綜合利用以上兩個條件!

  • 應用實例分析。。。

合力為零物體一定要平衡嗎(合力為零--物體就平衡嗎)5

〔說明〕也可以選C點為軸列力矩平衡方程,隻是稍麻煩點,但求解結果是相同的,試試看!

合力為零物體一定要平衡嗎(合力為零--物體就平衡嗎)6

〔說明〕問題(2)就是要求桌子轉動而不滑動,分别确定兩個臨界點就可以了!

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