Tổng hợp và phân tích lực. Cân bằng lực

I. Tổng hợp lực

1. Tổng hợp hai lực cùng phương

- Hai lực cùng phương, cùng chiều thì làm tăng tác dụng lên vật, độ lớn của hợp lực bằng:

\(F = {F_1} + {F_2}\)

- Hai lực cùng phương, ngược chiều thì chúng hạn chế, thậm chí triệt tiêu tác dụng của nhau lên vật và hợp lực có giá trị bằng:

\(F = {F_1} - {F_2}\)

Nếu F > 0 thì hợp lực F cùng chiều với lực thành phần F₁

Nếu F < 0 thì hợp lực F ngược chiều với lực thành phần F₁

2. Tổng hợp các lực đồng quy – Quy tắc hình bình hành

- Để tổng hợp hai lực đồng quy \(\overrightarrow {{F_1}} \)và \(\overrightarrow {{F_2}} \) cùng đặt tại điểm O của vật, ta  sử dụng quy tắc hình bình hành như sau:

Bước 1: Vẽ hai vectơ \(\overrightarrow {{F_1}} \)và \(\overrightarrow {{F_2}} \)đồng quy tại 0

Bước 2: Từ 2 vectơ \(\overrightarrow {{F_1}} \)và \(\overrightarrow {{F_2}} \)vẽ hình bình hành có hai cạnh liền kề trùng với \(\overrightarrow {{F_1}} \)và \(\overrightarrow {{F_2}} \)

Bước 3: Vẽ đường chéo của hình bình hành có cùng gốc O. Vectơ hợp lực \(\overrightarrow F \)chính là đường chéo này.

- Độ lớn của vectơ hợp lực \(\overrightarrow F \)được xác định như sau: \(\overrightarrow F  = \overrightarrow {{F_1}}  + \overrightarrow {{F_2}} \)

 - Độ lớn của hợp lực:

\({F^2} = F_1^2 + F_2^2 + 2{F_1}{F_2}co{\rm{s}}\alpha \)

- Hướng của hợp lực so với lực \({F_1}\)là: \(co{\rm{s}}\theta {\rm{ = }}\dfrac{{{F^2} + F_1^2 - F_2^2}}{{2{F_1}{F_2}}}\)

3. Tổng hợp hai lực vuông góc

- Ta có  vectơ hợp lực F: \(\overrightarrow F  = \overrightarrow {{F_x}}  + \overrightarrow {{F_y}} \)

- Độ lớn của hợp lực: \(F = \sqrt {F_1^2 + F_2^2} \)

II. Phân tích lực

Ta thường phân tích một lực thành hai lực thành phần vuông góc với nhau, có tác dụng độc lập với nhau.

III. Các lực cân bằng và không cân bằng