平衡力和不平衡力的区别

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主要区别 – 平衡力与不平衡力

当我们想到作用在物体上的力时,这些力可以是 均衡 或者 不平衡.平衡力和不平衡力的主要区别在于,当力平衡时,作用在物体上的合力为 0,而如果力不平衡,作用在物体上的合力不为零。

什么是平衡力

如果它们的矢量和为 0,则作用在物体上的力是平衡的,即没有作用在身体上的合力。根据牛顿运动定律,那么,物体不会加速。这意味着如果身体处于静止状态,它将继续保持静止状态,如果身体处于运动状态,它将继续以相同的速度沿直线运动。如果身体以相同的速度运动但不是直线运动,那么身体上的力就不平衡,身体正在加速。

平衡力——例子

我们举一个简单的例子。下图中的狗都在拉一块布。假设两只狗都在相反方向用 50 N 的力拉布,这两个力会相互抵消,合力或净力将为 0。这里,力是平衡的,布不会移动。

平衡力_狗玩拔河

想想放在桌子上的杯子。杯子不动的事实并不一定意味着没有力作用在杯子上。总是有重力作用在杯子上,试图把它拉下来(这里我们假设我们在谈论地球上的杯子!),但是重力被桌子施加在杯子上的向上反作用力抵消了。换句话说,力是平衡的,这就是杯子不动的原因。

共面力

让我们举一个例子,一个物体被 3 个共面的力拉动(即它们都作用在同一平面上)。如果身体继续保持静止,那么我们就知道它所受的力是平衡的。在下图中,我们有两个力

相互成直角作用和第三力

以一个角度行动

到垂直。如果它们是平衡的,那么我们可以计算出两种力之间的关系

和角度

.

首先,垂直取力,

.

横向,我们得到

.

将第一个方程除以第一个方程,我们得到,

如果三个共面的力是平衡的并且它们彼此成不同的角度,只需找到每个力沿两个垂直方向的分量。那么沿每个方向的分量的向量和应该是 0。

什么是不平衡力

当我们说一个物体上的力是不平衡的,我们的意思是有一个净合力。像往常一样,我们通过找到力的矢量和来找到合力。为了表明我们正在取力的总和或合力,我们写

作为

.

根据牛顿第二定律,如果合力为

作用于有质量的物体

,那么身体将经历加速度

合力的方向。让我们以另一个拔河为例:这次是人与狗之间的拔河:

拔河比赛:狗与人

在照片中,力量似乎是平衡的。然而,想象一下如果狗用 60 N 的力拉布,而女人用 60.25 N 的力向相反方向拉它会发生什么。现在,将对女性施加 0.25 N 的不平衡力。如果衬衫的质量为 3 g,则衬衫朝向女人的加速度为:

平衡力和不平衡力的区别

净力

为了 平衡的力量,合力为 0。

为了 不平衡的力量,合力不为 0。

加速

平衡的力量 导致没有加速。

不平衡的力量 导致加速。

图片提供

PROgarlandcannon 的“拔河比赛”(自己的作品)[CC BY-SA 2.0],来自 flickr

PROCary Bass-Deschenes 的“拔河比赛”(自己的作品)[CC BY-SA 2.0],通过 flickr(修改)

平衡力和不平衡力的区别