注意,昨天已针对三力动态平衡问题展开了分析,并且呈现了力的矢量三角形极为精妙的画法,今日着重分析如何将用于力的矢量三角形巧妙地运用在四力动态平衡问题当中。
解决力的动态平衡问题,一般来讲存在两个方法,分别是解析法以及图解法。图解法具备直观且简便的特性,能够以快捷的方式判断出各个力的大小以及方向的变化状况。图解法一情况下适用于物体受到三个共点力的情形。依据平衡条件可知,三力会首尾相连而构成一个封闭的三角形,接着通过动态力的三角形各边长度的变化以及角度的变化进而确定力的大小以及方向的变化情况。在此处列举两例用来表明力的矢量三角形的简单巧用。
二、四力动态平衡的力三角形
例二,水平地面那里存在着一个木箱,木箱跟地面之间的动摩擦因数是μ,μ处于0小于μ小于1的范围。现在给这个木箱施加一份拉力F,使得木箱能够做匀速直线运动。设定F的方向跟水平地面的夹角是θ,如同图5展示的那样,在θ从0开始逐渐增大直至90°的这个过程当中,木箱的速度维持不变高中物理三角形定则,那么。
图5
A、F先减小后增大
B、F一直增大
C、F一直减小
D、F先增大后减小

【一般的解决办法】装东西所用的木箱其受到的力呈现出图6那样的状态,将力F进行正交分解,依据平衡的条件,存在着。
图6
有一种巧妙的解法,由于摩擦力Ff等于动摩擦因数μ乘以支持力FN,所以摩擦力Ff与支持力FN成正比例关系,摩擦力Ff和支持力FN的合力方向不会发生改变,设定摩擦力Ff和支持力FN的合力为合力F合,合力F合与竖直方向所形成的夹角为β一流范文网,就如同图7所展示的那样。依据摩擦力Ff等于动摩擦因数μ乘以支持力FN能够知道,夹角β的正切值tanβ等于动摩擦因数μ。
图7

按照平衡条件,把重力G、拉力F以及F合这三个力,依照顺序首尾依次相连,能够形成如同图8所展示的那种力的矢量三角形,其中重力G维持不变,F合的方向一直与竖直方向呈β角,在θ从0开始逐渐增大直至90°的这个过程中,F先是减小随后增大,并且当θ = β = μ,也就是F与垂直F合的时候高中物理三角形定则,F达到最小,所以选择A。
图8
要是物体承受三个以上的力的作用,能够把某些力的合力求出来,或者合力大小尽管有变化,然而方向确定的时候,多力动态平衡也能够等效成三力平衡,依旧能够应用力的三角形图解法。