一、矢量三角形法(合成法)求解共点力平衡问题
物体受多力作用处于平衡状态时,可用正交分解法求解,但当物体受三个力作用而平衡时,可用矢量三角形法,即其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反,且这三个力首尾相接构成封闭三角形,通过解三角形求解相应力的大小和方向,当这三个力组成含有特殊角(60°、53°、45°)的直角三角形时尤为简单.
例1 在科学研究中,可以用风力仪直接测量风力的大小,其原理如图1所示.仪器中一根轻质金属丝,悬挂着一个金属球.无风时,金属丝竖直下垂;当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝偏离竖直方向一个角度.风力越大,偏角越大,通过传感器,就可以根据偏角的大小指示出风力的大小,那么风力大小F跟金属球的质量m、偏角θ之间有什么样的关系呢?(试用矢量三角形法和正交分解法两种方法求解)