合力的概念及應(yīng)用

吳小凡

下面只研究?jī)蓚€(gè)分力的情況.

以上討論的是所有的力都在同一方向上的情況.對(duì)如圖3所示那樣不是作用在同一方向上的兩個(gè)力，因?yàn)檫@兩個(gè)力的方向相反，故它們應(yīng)是相互抵消的，即它們的合力的大小應(yīng)是這兩個(gè)力之差.

對(duì)有多個(gè)力作用在一條直線上的情況下，這種結(jié)果同樣是正確的.

在只有兩個(gè)力作用的情況下，為方便計(jì)，在我們知道兩個(gè)力大小的情況下，它們的合力等于較大的力減較小的力，合力的方向和較大的力的方向一致.

關(guān)于合力的概念，其實(shí)我們一直在使用著.

（1）平衡力

科學(xué)推理和實(shí)驗(yàn)均表明：若一個(gè)物體受到多個(gè)力的作用，只要它們是平衡力，無(wú)論它們各自的大小和方向，它們的合力必定為零.

這可作為一個(gè)普遍的規(guī)律加以運(yùn)用.

（2）牛頓第一定律的再描述

牛頓第一定律描述的是：一切物體在沒(méi)有受到力作用的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài).

但世界上不存在不受力作用的物體，所謂的“不受力的物體”，一般是指物體受到平衡力的作用情況，如拉力和摩擦力恰好是一對(duì)平衡力時(shí)，則物體將保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài).但這一現(xiàn)象往往給人們以錯(cuò)誤的印象，從而得出關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力之間關(guān)系是“力是導(dǎo)致物體運(yùn)動(dòng)的原因”的錯(cuò)誤結(jié)論.古代偉大的科學(xué)家亞里士多德也曾犯過(guò)這樣的錯(cuò)誤.

由前分析知，物體受到的平衡力的合力為零.因此，牛頓第一定律也可描述為：一切受到外力作用的物體，若這些外力的合力為零，它總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài).

這里，將原表述中的“沒(méi)有受到力作用”改成了“外力的合力為零”，從而變成了一條能更廣泛應(yīng)用的普遍規(guī)律了.理解了這一規(guī)律，對(duì)以后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)是非常有用的.

利用合力的概念和方法分析問(wèn)題，能給我們帶來(lái)很大的便利，并能使我們多角度地理解物理概念，為以后的深入學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).需要特別注意的是，和平衡力一樣，合力也只適用于作用在一個(gè)物體之上的力.