共點力平衡是指物體同時受到幾個力的作用，如果這幾個力都作用在物體的同一點，或者它們的作用線延長後相交於同一點，這幾個力就叫做共點力。
基本介紹
- 中文名：共點力平衡
- 外文名：Concurrent force balance
- 運用範疇：物理學
物體平衡條件,拉密定理,平衡條件的推論,共點力平衡問題處理方法,求解共點力平衡問題的八種方法,一、分解法,二、合成法,三、正交分解法,四、整體法和隔離法,五、三力匯交原理,六、正弦定理法,七、相似三角形法,八、圖解法,
物體平衡條件
一個物體在共點力的作用下，如果保持靜止或者做勻速直線運動，我們就說這個物體處於平衡狀態。
由此可見，平衡狀態分兩種情況：
一種是靜態平衡，此時，物體運動的速度v=0，物體的加速度a=0；
另一種狀態是動態平衡，此時，物體運動的速度v≠0，物體的加速度a=0。
（2）物體處於平衡狀態，其受力必須滿足合外力為零，即F合=0，加速度=0.這就是共點力作用下物體的平衡條件。
拉密定理
平衡條件的推論
（1）二力平衡：如果物體在兩個共點力的作用下處於平衡狀態，這兩個力必定大小相等、方向相反，為一對反力。
（2）三力平衡：如果物體在三個力的作用下處在平衡狀態，那么這三個力不是平行的話就必共點，而且其中兩個力的合力必與第三個力大小相等、方向相反。
（3）多力平衡：如果物體受多個力作用處於平衡狀態，其中任何一個力與其餘力的合力大小相等、方向相反。
共點力平衡問題處理方法
| 方法 | 將所有共點力分解到x軸和y軸上，運用兩坐標軸的合力等於0的條件列方程求解∑Fx=0，∑Fy=0 |
|---|---|
| 基本思路 | 變矢量運算為代數運算 |
| 條件 | 物體在三個或三個以上共點力作用下平衡 |
求解共點力平衡問題的八種方法
一、分解法
一個物體在三個共點力作用下處於平衡狀態時，將其中任意一個力沿其他兩個力的反方向分解，這樣把三力平衡問題轉化為兩個方向上的二力平衡問題，則每個方向上的一對力大小相等。
二、合成法
對於三力平衡時，將三個力中的任意兩個力合成為一個力，則其合力與第三個力平衡，把三力平衡轉化為二力平衡問題。
三、正交分解法
物體受到三個或三個以上力的作用處於平衡狀態時，常用正交分解法列平衡方程求解：Fx合=0，Fy合=0。為方便計算，建立坐標系時以使儘可能多的力落在坐標軸上為原則。
四、整體法和隔離法
若一個系統中涉及兩個或者兩個以上物體的平衡問題，在選取研究對象時，要靈活運用整體法和隔離法。對於多物體問題，如果不求物體間的相互作用力，優先採用整體法，這樣涉及的研究對象少，未知量少，方程少，求解簡便；很多情況下，通常採用整體法和隔離法相結合的方法。
五、三力匯交原理
物體受三個共面非平行力作用而平衡時，這三個力必為共點力。
六、正弦定理法
三力平衡時，三力合力為零。三個力可構成一個封閉三角形，如圖9所示。
七、相似三角形法
物體受到三個共點力的作用而處於平衡狀態，畫出其中任意兩個力的合力與第三個力等值反向的平行四邊形中，可能有力三角形與題設圖中的幾何三角形相似，進而得到力的三角形與幾何三角形對應邊成比例，根據比值便可計算出未知力的大小與方向。
圖9
圖9八、圖解法
1．圖解法 對研究對象進行受力分析，再根據平行四邊形定則或三角形定則畫出不同狀態下力的矢量圖(畫在同一個圖中)，然後根據有向線段(表示力)的長度變化情況判斷各個力的變化情況。
2．圖解法主要用來解決三力作用下的動態平衡問題 所謂動態平衡問題就是通過控制某一物理量，使物體的狀態發生緩慢變化。從巨觀上看，物體是運動的，但從微觀上理解，物體是平衡的，即任一時刻物體均處於平衡狀態。
3．利用圖解法解題的條件是
(1)物體受三個力的作用而處於平衡狀態。
(2)一個力不變，另一個力的方向不變或大小不變，第三個力的大小、方向均變化。
