力的合成与分解Parallelogram of forces
3 N 加 4 N,不一定等于 7 N。
F = √(F₁² + F₂² + 2F₁F₂cos θ)高中物理
红色:F₁,橙色:F₂,蓝色:合力
F = √(F₁² + F₂² + 2F₁F₂cos θ)
力是矢量,合成时遵循平行四边形定则:以两个分力为邻边作平行四边形,对角线就是合力。两力夹角越大,合力越小;同向时合力最大(F₁ + F₂),反向时最小(|F₁ − F₂|)。反过来,一个力也可以按平行四边形分解成两个分力。
F₁分力 F₁(N)F₂分力 F₂(N)θ两力夹角(°)
这是静态模型:调节参数后,受力和关系曲线会立即更新。
合力大小6.08N
合力与 F₁ 的夹角25.3°
合力范围1.0~7.0N
合力与两力夹角
夹角从 0° 增大到 180°,合力从 F₁ + F₂ 减小到 |F₁ − F₂|。
想一想
3 N 和 4 N 的两个力,夹角多大时合力正好是 5 N?
90°。两力垂直时,合力是直角三角形的斜边:√(3² + 4²) = 5 N。把 F₁ 调到 4 N、F₂ 调到 3 N、夹角调到 90° 验证一下。
模型条件两个共点力在同一平面内 · 合力按平行四边形定则计算
实验记录
调好参数后点“记录当前数据”。多记几组不同参数的数据,就能画出它们的关系并做直线拟合;暂停后在不同时刻记录,还可以研究读数随时间的变化。