平衡力

本文解释什么是平衡力以及它的计算方法。此外，您将能够进行有针对性的平衡力量练习。

什么是平衡力？

平衡力是抵消系统中所有力作用的力，即平衡力是能够平衡力系统的力。

因此，系统的平衡力与合力有大小相同、方向相同、方向相反的情况。

此外，平衡力使系统中所有力的总和为零，因此系统处于平衡状态。

例如，法向力是平衡重力的力，因为它抵消了重量的影响并允许身体将自身支撑在地面上。

如何计算平衡力

要计算系统上的平衡力，必须首先找到系统上的合力，然后对其分量求反。

由于平衡力与合力相反，因此导出平衡力的过程只需确定合力，然后改变其坐标的符号即可。

因此，要找到系统的平衡力，了解合力的计算方法至关重要。如果没有，您应该看到以下解释：

例如，如果系统的合力是

，平衡力的计算为：

解决平衡力量练习

练习1

计算以下三个力的平衡力：

所有三个力都具有相同的方向，因此这些力的合力方向也相同。

在这个练习中，我们有两个方向和方向相同的力，所以我们可以直接将它们相加。另一方面，我们有另一个方向相同但方向不同的力，因此该力将从所得力中减去强度。

此外，向右方向的力的总和值大于向左方向的力的值，因此合力必然具有向右的方向。

因此，由于平衡力与合力相反，因此平衡力将为 5 N 的力，方向相同但向左。

练习2

确定由以下两个力形成的系统的平衡力：

• 10 N 的力，相对于水平轴的倾斜度为 45°。
• 7 N 的力，相对于水平轴的倾斜度为 60°。

问题陈述告诉我们，力具有不同的方向，因此要找到合力，我们必须首先使用正弦和余弦公式对它们进行矢量分解：

现在我们添加对应于同一轴的力的分量：

因此产生的力是：

因此，平衡力为：

练习3

求下列力系的平衡力：

为了获得图中所有矢量力的合力，我们需要应用多边形方法：

因此，产生的力具有以下组成部分：

因此，平衡力将是具有相同分量但符号改变的力：