老师
各位同学大家好,今天我们共同来学习力的合成与分解。先来看这样一个情景,两个小朋友一起合作,分别用力F1、 F2 才能向上提起一桶水,使水桶保持静止。而一个成年人可以独自向上用力f,提起这桶水,令水桶保持静止。我们发现立 f 单独的作用效果可以等效替代 F1 和 F2 共同的作用效果。我们再来看下一个情景,在日常生活中,一盏吊灯悬吊在天花板上,保持静止,旋线对吊灯的拉力是f。如果用两根线共同悬挂吊灯,悬线上端分别固定在天花板的左右,两处线的拉力分别是 F1 和F2,也能产生使吊灯保持静止的效果。因此, F1 和 F2 共同的作用效果可以等效替代利 f 单独的作用效果。
老师
假设一个力单独作用的效果跟某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,而那几个力就叫做这个力的分力。在物理学中,我们将求几个力的合力的过程叫做力的合成,而求一个力的分力的过程叫做力的分解。合力之所以可以等效替代分力,是因为合力与分力的作用效果是完全相同的。一个物体的实际受力往往比较复杂。例如课本中问题栏目提到的情景,一个静止的物体在某平面上受到五个力的作用,你能判断它将向哪个方向运动吗?有同学提到,一个静止的物体在受到某方向横力的作用下,将沿着这个力的方向运动。所以只要找到一个力等效替代这 5 个例,就可以解决这个问题。
老师
在物理学中,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一点,这几个力就叫做共点力。那么同学们,我们如何求几个共点力的合力与分力之间又满足怎样的规律?研究物理问题通常从最简单的情景展开研究,所以我们先研究两个力的合成。在初中,我们学习过同一条直线上的两个力的合成,如图所示。假设两个力作用在同一物体上, F1 等于四十牛, F2 等于三十牛,求两个力的合力。有同学提到,当两个力方向相同时,合力的大小为两个力的代数和合力的方向与两个力的方向相同,所以 f 和等于 70 牛方向水平向左。而当两个力的方向相反时,合力的大小为两个力的代数差的绝对值。合力的方向与较大的力同向,所以 f 和等于 10 牛方向水平向左。但是,如果两个力互成角度方向不在一条直线上,合力的大小是否还满足代数相加减的关系?合力的方向又该如何确定?为了找到两个护城角度的力的合成规律,我们需要通过实验进行探究。
老师
首要任务是找到作用效果相同的合力与分力。力的作用效果可以使物体查看隐藏内容