Question

三力汇交原理

Answer 1

三力汇交原理是当物体受到三个非平行的共点力作用而平衡时，这三个力必交于一点。

三力交汇原理的推导过程：

在刚体的A、B、C三点上分别作用三个力F1、F2、F3，使刚体处于平衡。其中F1、F2的作用线汇交于一点O。

根据力的可传性，将力F1和F2移到汇交点O，然后根据力的平行四边形法则，求得其合力F12，则F3应与F12平衡。根据二力平衡公理，力F3与F12共线。所以，力F3必定与力F1和F2共面，且通过力F1和F2的汇交点O。

当物体受到同平面内不平行的三力作用而平衡时，三力的作用线必汇交于一点。即物体在互相不平行的三个力作用下处于平衡状态时，这三个力必定共面共点，合力为零。

力的合成与分解：

共点力：物体受到的各力的作用线或作用线的延长线能相交于一点的力。

平衡状态：在共点力的作用下，物体保持静止或匀速直线运动的状态。

说明：这里的静止需要二个条件，一是物体受到的合外力为零，二是物体的速度为零，仅速度为零时物体不一定处于静止状态，如物体做竖直上抛运动达到最高点时刻，物体速度为零，但物体不是处于静止状态，因为物体受到的合外力不为零。

共点力作用下物体的平衡条件：合力为零，即0。

转动平衡状态是静止或匀速转动状态；其共同的物理本质是描述转动状态的角速度这一物理量保持恒定；而能够迫使物体转动角速度发生变化的只有力矩，所以在有固定转动轴的物体的平衡条件是：物体所受到的合力矩为零，即0。

若处于平衡状态的物体受三个力作用，则这三个力中的任意两个力的合力一定与另一个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上