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。
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。
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
各力的力矩分别為:
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!
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!
〔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!
〔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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