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三点剖析
一、力的分解的几种类型
将一个力F分解为两个分力,根据力的平行四边形定则,是以这个力F为平行四边形的一条对角线作一个平行四边形,在无附加条件限制时可作无数个不同的平行四边形,这说明两个力的合力可唯一确定,一个力的两个分力不是唯一的.要确定一个力的两个分力时,一定要有定解条件.按力的效果进行分解,这实际上就是一个定解条件.
1.力的分解常见的几种情况
(1)已知合力与其中一个分力的大小和方向,求第二个分力,有唯一解;
(2)已知合力的大小和方向、已知两个分力的方向,求两个分力的大小,有唯一解;
(3)已知合力的大小和方向、已知两个分力的大小,确定两个分力的方向,有两组解.
2.分力的计算
力的分解问题的关键是根据力的作用效果,画出力的平行四边形,这就转化为一个根据已知边角关系求解的几何问
题.因此其解题基本思路可表示为:
再就是根据力F产生的作用效果,先确定两个分力的方向,再根据平行四边形用作图法作出两个分力F1和F2的示意图,最后根据相关数学知识计算出两个分力的大小.
【例1】在图4-2-2中,灯重G=20 N,AO与天花板间夹角α=30°,试求AO、BO两绳受到的拉力为多大.
图4-2-2
思路分析:把CO绳中的拉力F=G=20 N沿AO、BO的方向分解,作出力的平行四边形.
解析:在图4-2-2中,由几何关系得,AO绳的拉力
F1==N=40 N
BO绳的拉力F2==N=203 N.
答案:40 N 20 N
二、正交分解法
在很多情况下,为解题方便,常把一个力分解为两个互相垂直的分力,这种方法称为力的正交分解法.建立坐标系,将力F沿x、y方向进行分解,则两个分力分别为Fx=Fsinθ,Fy=Fcosθ且F=.
怎样去选取坐标系呢?原则上是任意的,实际问题中,让尽可能多的力落在坐标轴上