【力的分解】

几个力,如果它们产生的效果跟原来一个力产生的效果相同,这几个力就叫做原来那个力的分力。求一个力的分力叫做“力的分解”。分力与合力是矛盾的两个方面,如图 1—1 所示,相对于 AB、AD 来说,AC 是合力; 但是相对于 AC 来说,AB,AD 又是分力。所以,力的分解跟力的合成互为逆运算,在求分力的时候也必须应用平行四边形法则。

下面几个是经常碰到的力的分解问题: 1.斜面上物体重力的分解:如图 1—4 所示,物体放在倾角为θ的斜

面上,将重力 P 分解为相互垂直的两个分力:一个跟斜面平行的力 F1;一

个跟斜面垂直的力 F2。其中 F1=Psinθ,F2=Pcosθ。因斜面上的物体可能静止在斜面上,可能下滑,也可能在外力作用下沿斜面向上运动。无论哪种情况,物体沿斜面运动总跟物体的重力 P 沿斜面平行的分力 F 有关。

另外,斜面受到的物体对斜面的正压力又跟物体的重力 P 沿斜面垂直方向的分力 F2 有关。故把物体所受的重力分解为跟斜面平行和跟斜面垂直的两

个分力。

2.支架受力的分析:如图 1-5 所示,物体通过绳子挂在 O 点。物体所受重力产生两个效果,一个是拉斜梁的力 F1,一个是压横梁的力 F2。已知合力 P 的大小和方向,以及两分力 F1、F2 的方向,按平行四边形作图,即可解得 F1 和 F2。

■ 3.帆船逆风行驶的问题:帆船可逆风行驶,船头时而偏左,时而偏右,

沿“S”形路线前进。如图 1-6a 所示,MN 表示帆面,当逆风吹向 MN 时, 风对帆产生作用力 R。因帆对风来说是光滑的,所以作用力 R 的方向与帆面垂直。把 R 分解为两个力:一个为与船身垂直的 F1,一个为沿船前进方

向 F2。显然,分力F1 的作用是使船横向移动,但由于船身的侧面积比较大, 水的阻力很大,因而船横向移动并不显著。分力 F2 与船前进的方向是一致的,靠着它,船逆着风斜行。当船到达 B 点后,船头改为偏右,风帆也要

相应反转至新的位置。如图 1-6b 所示,船在逆风下将获得一个前进的推力F2。如此反复下去,船将沿“S”形路线逆风前进。