힘의 평형

힘의 평형이란 두 힘을 봤을 때 힘의 크기는 같고 방향은 반대인 것을 평형이라 한다. 정지해 있는 물체는 모두 힘의 평형 때문에 그런 것이다. 우리일상생활에서 어떤 물체에 힘이 가해지지 않다고 생각하기 쉬운데 지금 그 물체에는 지구가 끌어당기는 중력이라는 힘이 가해지고 있다. 이때 지구가 당기는 힘과 어떤 물체가 당겨지지 않으려는 힘이 같기 때문에 이물체가 움직이지 않고 이때 힘의 평형이 이루어진다. 그리고 또 줄다리기를 할 때 양쪽에서 동시에 당기는 데 줄의 이동이 없을 때 이때도 힘의 평형이라 할 수 있다. 또 시소를 탈 때 두 명의 사람이 평행한 상태를 계속 유지한다면 그것도 힘의 평형이라 할 수 있다. 또 다르게 말하자면, 어떤 물체가 외부로부터 힘을 받지 않아서 원래의 상태를 유지하고 있을 때 그 물체는 알짜힘이 0이 되고 이러한 경우, 가속도가 0이 되므로 물체는 관성에 의한 정지상태, 등속 직선 운동상태 등 힘이 작용하지 않는 상태에 있는 것이다. 힘의 방향은 가속되는 방향과 같으며 벡터로 표시할 수 있다. 벡터로 표시하면 힘의 방향을 화살표의 방향으로 나타내고 힘의 크기를 길이로 나태내어 다른 힘과의 합성 및 분해가 용이하나 힘의 합성은 임의의 물체에 여러 개의 힘이 작용할 때 여러개의 힘이 동시에 작용하여 나타나는 하나의 힘으로 표현하기 위한 것다. 반면 힘의 분해란 물체에 하나의 힘이 작용하는 것을 여러 개의 힘으로 나누어 표현하기 위한 것이다. 따라서 여러 힘을 받고 있는 물체가 평형 상태에 있으려면 두가지 조건이 필요하게 된다.