力和力偶合成力原理

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力和力偶合成力原理求高手给解答

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求两个或两个以上力的合力,即求与多个分力作用效果相同的一个力的过程或方法叫做力的合成。

力的合成作为物理学学习中必不可少的方法之一,在力学里发挥着至关重要的作用。在掌握力的合成的方法基础上,可以通过数学计算及推导求出合力的大小及方向,从而在实际生活中对其进行更好的应用。物理定义力的合成(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。

其他答案

因为力偶的作用效果是使物体转动,而力的作用效果不仅可以使物体转动还可以使物体移动。所以合成时只要把力平移,使力产生的附加力偶的大小和方向等于原力偶即共面的向量可以以矢量求和的方式合成的。

力偶:

物理名词,作用于同一刚体上的一对大小相等、方向相反、但不共线的一对平行力称为力偶。集中力偶作用下,剪力图没有变化。

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