1. Quy tắc hợp lực hai lực song song cùng chiều:
a. Quy tắc:
Hợp lực của hai lực $\overrightarrow{F_{1}}$ và $\overrightarrow{F_{2}}$ song song, cùng chiều, tác dụng vào một vật rắn, là một lực \overrightarrow{F} song song, cùng chiều với hai lực có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực đó. $\overrightarrow{F} = \overrightarrow{F_{1}} + \overrightarrow{F_{2}}$.
Giá của hợp lực $\overrightarrow{F}$ nằm trong mặt phẳng của $\overrightarrow{F_{1}}, \overrightarrow{F_{2}}$ và chia trong khoảng cách giữa hai lực này thành những đoạn tỷ lệ nghịch với độ lớn của hai lực đó.
$\frac{F_{1}}{F_{2}} = \frac{d_{2}}{d_{1}}$ (chia trong)
b.Hợp nhiều lực:
Nếu muốn tìm hợp lực của nhiều lực song song cùng chiều $\overrightarrow{F_{1}}, \overrightarrow{F_{2}},..., \overrightarrow{F_{n}}$ ta tìm hợp lực $\overrightarrow{R_{1}} = \overrightarrow{F_{1}} + \overrightarrow{F_{2}}$, rồi lại tìm hợp lực $\overrightarrow{R_{2}} = \overrightarrow{R_{1}} + \overrightarrow{F_{3}}$, và cứ tiếp tục như thế cho đến lực cuối cùng $\overrightarrow{F_{n}}$
Hợp lực $\overrightarrow{F}$ tìm được sẽ là một lực song song cùng chiều với các lực thành phần, có độ lớn: $F = F_{1} + F_{2} + ... + F_{n}$
Lí giải về trọng tâm vật rắn:
Chia vật rắn thành nhiều phần tử nhỏ, các trọng lực nhỏ tạo thành một hệ lực song song cùng chiều đặt lên vật. Hợp lực của chúng là trọng lực tác dụng lên vật có điểm đặt là trọng tâm của vật.
c. Phân tích một lực thành hai lực song song:
Phân tích một lực $\overrightarrow{F}$ đã cho thành hai lực $\overrightarrow{F_{1}}$ và $\overrightarrow{F_{2}}$ song song với $\overrightarrow{F}$ tức là tìm hai lực $\overrightarrow{F_{1}}$ và $\overrightarrow{F_{2}}$ song song và có hợp lực là $\overrightarrow{F}$.
Có vô số cách phân tích một lực đã cho. Khi có những yếu tố đã được xác định thì phải dựa vào đó để chọn cách phân tích thích hợp.
3. Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực song song:
Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực $\overrightarrow{F_{1}}$,$\overrightarrow{F_{2}}$, $\overrightarrow{F_{3}}$ song song, đồng phẳng là hợp lực của hai lực bất kì cân bằng với lực thứ ba
$\overrightarrow{F_{1}} + \overrightarrow{F_{2}} + \overrightarrow{F_{3}} = 0$
4. Quy tắc hợp hai lực song song trái chiều:
Hợp lực của hai lực song song trái chiều là một lực có các đặc điểm sau:
- song song và cùng chiều với lực thành phần có độ lớn lớn hơn lực thành phần kia ($\overrightarrow{F_{3}}$)
- có độ lớn bằng hiệu độ lớn của hai lực thành phần:
$F = F_{3} – F_{2}$
- Giá của hợp lực nằm trong mặt phẳng của hai lực thành phần, và chia ngoài khoảng cách giữa hai lực này thành những đoạn tỷ lệ nghịch với độ lớn của hai lực đó.
$\frac{d’_{2}}{d’_{3}} = \frac{F_{3}}{F_{2}}$ (chia ngoài)
5. Ngẫu lực:
- Ngẫu lực là hệ hai lực $F_{1}$ và $F_{2}$ song song ngược chiều, có cùng độ lớn F, tác dụng lên một vật.
- Ngẫu lực có tác dụng làm cho vật rắn quay theo một chiều nhất định.
- Ngẫu lực không có hợp lực.
- Momen của ngẫu lực đặc trưng cho tác dụng làm quay của ngẫu lực và bằng tích của độ lớn F của một lực và khoảng cách d giữa hai giá của hai lực M=F.d
Đơn vị của mô men ngẫu lực là N.m