专题讲解:正交分解法求合力
例题:有共点的三个力,F1=20N,F2=30N,F3=40N,
作用在同一点,三力之间的夹角都是120,如图(1)所示,
求这三个力的合力。
分析:当物体受到三个或三个以上共点力的时候,如果每两
个力之间的夹角又都是特殊角,那么就可以用正交分解法求合力。
下面看步骤:
(1)建立直角坐标系,坐标系原点取在力的作用点,让尽量多的力落在坐标轴上。
(2)将不在坐标轴上的力分解到坐标轴上,同时写出每一个力大小的表达式。
(3)分别求出两个坐标轴上的合力Fx和Fy。
22F=F+Fxy。 (4)利用勾股定理求出总的合力:合
同时确定合力的方向:tanθ=F,θ为合力与X轴的夹角。
xFy
解:如图(2)所示,建立直角坐标系,将力F1和F2分解到坐标上,每一个分力的大小如图(3)所示。
X轴上的合力为:
Fx=F3-F1sin30︒-F2sin30︒=15(N) Y轴上的合力为:
Fy=F2cos30︒-F1cos30︒=53(N) 如图(4)所示:
F2222
合=Fx+Fy=+(53)=3(N)tanθ=Fy53F=10=
x2
∴ θ=30︒,
合力与X轴正方向的夹角为30︒
专题讲解:正交分解法求合力
例题:有共点的三个力,F1=20N,F2=30N,F3=40N,
作用在同一点,三力之间的夹角都是120,如图(1)所示,
求这三个力的合力。
分析:当物体受到三个或三个以上共点力的时候,如果每两
个力之间的夹角又都是特殊角,那么就可以用正交分解法求合力。
下面看步骤:
(1)建立直角坐标系,坐标系原点取在力的作用点,让尽量多的力落在坐标轴上。
(2)将不在坐标轴上的力分解到坐标轴上,同时写出每一个力大小的表达式。
(3)分别求出两个坐标轴上的合力Fx和Fy。
22F=F+Fxy。 (4)利用勾股定理求出总的合力:合
同时确定合力的方向:tanθ=F,θ为合力与X轴的夹角。
xFy
解:如图(2)所示,建立直角坐标系,将力F1和F2分解到坐标上,每一个分力的大小如图(3)所示。
X轴上的合力为:
Fx=F3-F1sin30︒-F2sin30︒=15(N) Y轴上的合力为:
Fy=F2cos30︒-F1cos30︒=53(N) 如图(4)所示:
F2222
合=Fx+Fy=+(53)=3(N)tanθ=Fy53F=10=
x2
∴ θ=30︒,
合力与X轴正方向的夹角为30︒