靜力學/力系合力（內容）

力系是指作用於指定位置的一組力（也可能包含力偶）。因此，任何自由體圖上顯示的一組力構成一個力系。力系只是一個用於描述一組力的術語。

合力

當兩個或多個力或力矩組合在一起時，該組合稱為合力。任何力系都可以圍繞一個點簡化為一個由一個力加一個力偶組成的合力（這兩個合力中的一個或兩個都可能為零）。該力作用於該點，是力系中所有力的向量和。該力偶是力系中所有力偶的向量和，加上力系中所有力圍繞該點的力矩的向量和。此合力定義的一個直接結果是，作用於任何處於平衡狀態的系統上的外力系的合力關於任何點都必須為零。關於處於平衡狀態的系統上的外力之和以及外力矩之和為零的表述通常被替換為關於處於平衡狀態的系統上的合力為零的表述。力系合力的一項重要屬性是，如果將力系的合力作用於剛體，則該合力對該剛體產生的效果與原始力系產生的效果完全相同。正是從這個意義上說，合力“等效”於原始力系。因此，當我們研究剛體在力的作用下的行為時，外力系的合力將至關重要。在處理可變形體時，必須謹慎地用合力代替力系，因為合力作用於非剛性系統的效果將不同於實際力系的效果。

等效

力系及其合力對剛體產生的“等效”效果是術語等效的動機。如果兩個力系關於一個點的合力相同，則稱這兩個力系等效。因此，兩個等效力系對剛體產生的效果相同。因此，關於趾部我們學到的內容的精確表述是，上夾緊表面對趾部施加一個等效於一個沿 -Y 方向作用於趾部頂部中間點的 540 磅力的力系。通常我們不會如此精確，而只是說夾緊表面正在對趾部頂部中間點施加一個沿 -Y 方向的 540 磅力。重要的是，您要意識到，當您聽到此類說法時，它們的意思是作用於物體上的力系等效於指定的力，而所涉及的具體力分佈或組合可能非常複雜。