在图(1)中,杆AB在作用下静止,若三个力不交于一点,而是交于和则杆对以或任一点为轴的合力矩都不为零.所以,和必重合.因此,对于这类问题,既可用力矩平衡条件求解,也可以用共点力平衡求解.如图(2)所示,不均匀细杆AB长1m,用两根细绳悬挂起来,当AB在水平方向平衡时,二绳与AB夹角分别为30°和60°,求AB的重心位置?
因杆处于平衡,受到的三个力和G必交于点O,只要过O点作一条AB的垂线,它与AB的交点C就是AB杆的重心.由三角函数关系可知重心C到A的距离为0.25m.
物体在共点力作用下,其合力的作用点就是各分力的作用点,如果物体是在同向平行力作用下,则合力的大小等于各分力之和,方向跟分力方向相同.但合力的作用点则需通过计算才能求得.如图(3)所示,三个平行力=10牛,=20牛,=30牛,它们的作用点距物体端点O的距离分别为20cm、30cm、70cm,则合力为:
设合力作用点在P,如选O点为转轴,则合力O点的力矩必须等于各分力对O点的力矩之和,即
解后可得x=0.483m
即合力的作用点距O点为48.3cm.