本文解释什么是平行力。您还将找到平行力系统的示例。最后,您将能够了解如何计算同一方向的平行力系统和不同方向的平行力系统产生的力。
什么是平行力?
平行力是作用线平行的力。换句话说,当两个或多个力具有相同方向时,它们是平行的。
两个平行力可以具有相同的方向或具有相反的方向。但只要它们投影到的线是平行的,力就被认为是平行的。
请注意,根据定义,两个平行力不能是并发力,但它们可以是共线力。
平行力的例子
为了充分理解平行力的概念,这里有两个日常生活中此类力的例子。
例如,当两个人尝试同时水平移动一个非常重的物体时,他们会在同一方向上施加两个平行的力,因为两个人都想将物体移动到同一侧。
两个平行力的另一个例子是当我们同时用双腿跳跃时。为了跳跃,每条腿对地面施加垂直力。
在下面的部分中,我们将看到两个平行力如何被合力取代。然而,为了理解下面的平行力练习,你必须首先知道平衡条件是什么。
同一方向的平行力
同一方向的两个平行力所产生的力是其值为平行力的模之和的力,其作用点满足以下关系:
用于获得合力作用点的方程来自于力矩平衡条件(即第二平衡条件)的应用。
例如,如果我们想将两个相距 12 m 的方向的平行力 9 N 和 15 N 相加,我们必须首先将力的强度相加,得出合力的值:
现在仍然需要确定力的作用点。为此,我们必须求解以下方程:
总之,这两个平行力的系统产生的力大小为 24 N,位于第一个力的作用点右侧 7.5 m 处。
方向相反的平行力
两个方向相反的平行力的合力是一个力,其值等于平行力的模之差,为了计算其作用点,需要应用以下关系:
例如,如果我们想用它们的合力来代替两个方向不同、方向相距8m的平行力11N和7N,我们必须首先减去两个力的大小来找到合力的值。 :
一旦计算出合力的模量,剩下的就是找到它的应用点,因此我们提出以下方程并求解:
因此,该平行力系统的合力大小为 4 N,位于第一个力的施加点左侧 14 m 处。
另一方面,当两个方向相反的平行力具有相同的强度时,在物理学中我们说它们是一对力。力偶的特点是产生力矩,从而使物体旋转。您可以点击此处查看某些力的力矩是如何计算的: