如何快速判断三力是否可能平衡?
佛山市顺德区杏坛中学 刘朝明
三个共点力的平衡条件很简单:合力为零!由此推出的结论也并不复杂:任意两个力的合力与第三个力等大、反向。学生对这个条件进行定量分析和计算问题都不大。但在一些定性分析的问题中,学生却不容易快速度判断出三个共点力是否可能平衡,如下图为几个常见的判定三力是否可能平衡的问题会让学生很纠结,我在课堂上提问学生时,很少学生敢肯定这三种情况三力一定是不可能平衡的,多数在犹豫,在怀疑,甚至还有个别学生认为,B图中的三个力是可能平衡的。
事实上,根据三力平衡条件的推论:“任意两个力的合力必与第三个力等大、反向”,而“反向”则要求两个力一定要在一条直线上,我们可以依据此对三力是否可能平衡。在上图的A、B、C三种情形中,显然任意两个力的合力不可能与第三个力共线,故一定不可能平衡。
进一步,我们可以得出快速判断三力可能平衡与否的方法:以三个力中的任意一个力的作用线作对称轴,其它两个力都要分布在该线的两侧,则这三力可能平衡,反之,只要出现以三力中任一个力用对称轴,另两个力在该轴同侧,则这三力不可能平衡。下图所示的三个力,无论以那一个力作对称轴,另两个力都分布在线的两侧,故,是有可能平衡的。当然,三力是否一定能平衡还在看各力的大小和方向角,能否满足任意两个力的合力与第三力等大反向这个条件。

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