作用線

簡介

通過力的作用點沿力的方向所引的直線，叫作“力的作用線”。

動力作用線就是沿著動力作用方向畫的直線，動、阻力臂是從槓桿的支點到動、阻力作用線的垂直距離。力臂總是從支點O開始到垂足的距離。

當動力作用線與“支點和動力作用點的連線”垂直時，使用的力最小。

力作用線平移定理：由力的可傳性知，力可沿其作用線在研究對象內移動，而不改變它對物體作用的運動效果。那么，是否可以將力的作用線向旁邊平行移動一個距離呢?

假如存在兩個力R與力F，雖然大小、方向都一樣，但它們的作用線互相平行，二者並不等效。可是R卻與F及力偶m的共同作用等效。可見力的作用線平行移動後，其作用效果與原來是有差別的，這個差別相當於一個力偶的作用。

若將原作用於物體上A點的力F平行移動到另一點B，必須在包括力F作用線與刀點的平面內附加一個力偶，其力偶矩m=m_B（F），才能不改變原力對物體的作用效果。此力偶稱為附加力偶。

力作用線平移定理有很廣泛的套用。它是將複雜力系簡化的一個重要理論根據。我們還常用它來解釋一些力學現象。

沿力的作用方向並通過力的作用點所作的直線，稱為力的作用線。

研究力對剛體的作用效果時，力的作用線有其重要意義：

（1）力的作用線是否通過剛體的質心，其作用效果是不同的．當力的作用線通過剛體質心時，只會使剛體產生平動效果；當力的作用線不通過剛體質心時，不僅會使剛體產生平動效果，還會使剛體產生轉動效果。

（2）力沿作用線變更其作用點，不改變對剛體的作用效果。

（3）力的轉動效果不僅與力的大小有關，還與剛體的轉動軸到力的作用線的距離有關。

力是矢量，一切矢量都可以用有向線段來圖示，用有向線段來圖示力，稱為力的圖示。

力的圖示是運用作圖法進行力的合成和分解的重要基礎，對於力的圖示應該明確：

（1）圖示力時應規定圖示力的標度（即每單位長度表示的力的大小），標度的選取可由圖示力的精度需要來確定。

（2）有向線段的端點，長短及箭頭指向分別表示被圖示力的作用點、大小和方向．

（3）力的圖示和力的示意圖是不同的。圖示力時，有向線段的長短是不能隨意的，須按圖示的標度和圖示力的大小來確定，而力的示意圖則不受此限制，可用任意長短的有向線段來示意表示一個力。