Теория:
Сила — это векторная физическая величина, являющаяся мерой взаимодействия тел или действия на тело поля.
Сила как физическая величина характеризуется:
- направлением;
- величиной;
- точкой приложения (началом вектора), геометрическое положение которой зависит от того, какая конкретная сила действует на тело.
Пусть на материальную точку (назовём её «точка \(A\)») действуют силы со стороны нескольких других материальных точек. Экспериментально установлено, что движение точки \(A\) можно объяснить действием лишь одной силы , которая представляется в виде:
где — сила, с которой на точку \(A\) действует материальная точка под номером \(i\); — число материальных точек, взаимодействующих с точкой \(A\).
Принцип суперпозиции гласит, что результирующая сила , приложенная к телу, может быть рассчитана как геометрическая сумма всех приложенных к телу сил.
называется равнодействующей всех сил, приложенных к точке \(A\).
Направление и величина силы определяются соотношением направлений и величин всех сил . Направление и величина каждой из сил не зависит от того, действуют ли на тело другие силы.
Обрати внимание!
Силой может быть и сила притяжения Земли, и сила натяжения пружины и т. д. При этом природа действующих на тело сил не влияет на правила их сложения и вычитания.
На рисунке \(1\) изображён блок, на который действуют сила тяжести , сила реакции опоры и сила трения .
Для определения направления используем принцип суперпозиции (рис. \(2\)):
- сложим и , результат сложения обозначим как ;
- сложим с , получим .
 Рис. \(1\). Действующие на блок силы |  Рис. \(2\). Сложение векторов сил |
Для расчёта величины проекции результирующей силы на выбранное направление требуется определить величины проекций на это направление всех сил, действующих на тело, и сложить их.
Пример:
на рисунке \(3\) изображена материальная точка, на которую действуют , и величиной по \(2\) Н каждая, и . Определим величину равнодействующей силы вдоль направления оси \(OX\).
Рис. \(3\). Расчёт величины равнодействующей силы
При решении задач бывает полезно какую-либо силу разложить на сумму (или разность) нескольких других сил.
Пример:
на рисунке \(4\) изображён воздушный шар, который завис на определённой высоте.
Рис. \(4\). Разложение на компоненты силы, действующей на воздушный шар
Если подует ветер с силой , шар начнёт сносить в направлении действия этой силы. Но чтобы рассчитать, например, расстояние, на которое шар снесёт по горизонтали, нам нужно знать величину силы, действующей именно в горизонтальном направлении. Для этого вектор мы раскладываем на горизонтальную и вертикальную составляющие . Их величины равны соответственно проекциям силы на оси \(X\) и \(Y\).
Источники:
Рис. 1. Действующие на блок силы. © ЯКласс.
Рис. 2. Сложение векторов сил. © ЯКласс.
Рис. 3. Расчёт величины равнодействующей силы. © ЯКласс.
Рис. 4. Разложение на компоненты силы, действующей на воздушный шар. © ЯКласс.