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作用線

鎖定
通過力的作用點沿力的方向所畫的直線叫力的作用線,通過動力的作用點沿動力的方向所畫的直線叫動力作用線,通過阻力的作用點沿阻力的方向所畫的直線叫阻力作用線。在討論機械、功、力時常作為一個考慮因素。 [1] 
中文名
作用線
外文名
The line of action
特    點
通過力的作用點
方    向
與力的方向重合
所屬學科
物理學

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”。
動力作用線就是沿着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。 [2] 

作用線平移定理

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。那麼,是否可以將力的作用線向旁邊平行移動一個距離呢?
力作用線的平移 力作用線的平移
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=mB(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應用。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。 [3] 

作用線意義

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。 [4] 

作用線力的圖示

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。 [4] 
參考資料
  • 1.    廖玉萍主編,物理知識辭典,濟南出版社,1996.09,
  • 2.    閆金鐸.《物理 八年級下冊》:北京師範大學出版社,2013.12 第二版
  • 3.    姜衍禮 許本文,理論力學基礎知識,科學出版社,1982年05月第1版,
  • 4.    北京市海淀區教師進修學校主編,中學教學實用全書 物理卷,重慶出版社,1994.01,