高中物理 相互作用(力)——合力与分力的概念
高中物理 相互作用(力)——合力与分力的概念
在物理学中,力的合成是一个重要的概念。当我们遇到多个力同时作用于一个物体的情况时,如何将这些力进行合成,从而简化问题的分析?本文将通过生活中的实例,帮助读者理解合力与分力的概念及其关系。
我们已经学习了一些物体间的相互作用力,比如重力,弹力,摩擦力等。很多力经常是一起出现的,一个物体可能同时会受到好几个力的作用,这种问题中如果这几个力可以合成成一个力,计算就会比较简便。
当一个物体受到几个力的共同作用时,比如两个人一起提水桶,可以找到这样一个力,这个力作用的效果和原来两个力的作用效果相同,这样这个力就叫做这两个力的合力,而原来的两个力叫做这个力的分力。
截取自人教版《高中物理》
要注意的是:首先,只有同一个物体所受的力才能合成,比如不能合成一对相互作用力(书对桌子的压力和桌子对书的支持力);其次,不同性质的力也可以合成,比如斜面上的物体所受到的重力,支持力(弹力)和摩擦力;最后,因为合力与分力是作用效果上的一种等效替代,合力和几个分力的共同作用效果相同,因此在受力图中不能同时出现合力和分力。
举个例子,下图是狗拉雪橇的比赛,雪橇前进的动力就只能是每只雪橇犬合起来提供的,这个总动力就是雪橇犬提供的拉力的合力,而这些由雪橇犬提供的拉力就是雪橇前进动力的分力。
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这个例子中,合力的大小要比每一个分力的大小都大,那是不是任何时候合力的大小都比分力的大小要大呢?答案是否定的,分力共同作用所产生的效果不一定比分力都大。也就是说合力不一定大于分力。
再来看一个例子,下图是正在进行的拔河比赛,比赛正处于僵持阶段,左边的人对绳子的拉力向左,右边的人对绳子的拉力向右,两边的人都在拼命地用力,但是绳子中间的彩旗却处在原地不动,从物理学的角度来分析,两边人的力都不小,但这些力的合力大小却为零,这样绳子自然是不会动的。
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接下来要学习的是关于合力与分力的定量关系,求几个力合力的过程叫做力的合成。
总结
合力与分力的概念。合力与分力的关系。