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二、力的描述

可以通过图4-1所示的实验来观察和测算出一个力。图中1为被固定的弹簧横杆,2为标志力大小的直尺,注意在3个图中其表现的大小不一致,3为弹簧秤(弹簧测力计)。图4-1(a)弹簧拉力沿竖直方向向下且拉力作用点在横向弹簧横杆尾端,图4-1(b)拉力的方向朝一侧,图4-1(c)弹簧测力计作用于弹簧横杆的中间位置。

图4-1 力在不同作用方向时的效果

1—弹簧横杆;2—直尺;3—弹簧秤

对比以上三次实验所观察到的结果,可见力的作用效果取决于以下三个方面。

(1)力的大小:当力越大时,弹簧横杆上的作用效果越明显。

(2)力的方向:力作用于物体上作用效果最明显时的方向,即为力的方向。

(3)力的作用点:当力的作用点越来越接近弹簧横杆的末端时,其作用效果也越来越不明显了。

将力的大小、方向和作用点称为力的“三要素”。

图4-2为力的计量,图4-3为不同强度弹簧下的胡克定律演示。

图4-2 力的计量

图4-3 不同强度弹簧下胡克定律演示

图4-4为力的示意图。包括如下几个方面:力的作用点;力的方向;力的大小;计量单位。

图4-4 力作用示意图

1—力的作用点;2—力的方向;3—力的大小;4—计量单位