第一法則: 二次元平衡状態にある粒子

物体は、2つの方向に作用する力が釣り合っているときに2次元の平衡状態にあります。

質量が 2 つの文字列によって吊り下げられているとします。質量に作用する力は、下向きに作用する自重、最初の弦に沿った張力、および2番目の弦に沿った張力です。

質量が平衡状態にあるため、水平成分と垂直成分の大きさを別々に考慮し、それらをゼロに加算します。

ここで、静止している 2 つの質量 m₁ と m₂ が、傾斜した表面の滑らかで軽い滑車の上を通る軽いひもで接続されているとします。

ここでは、両方の質量を別々に考えます。m₁に作用する力は、その重量、ひもに沿った張力、および傾斜面による垂直力です。これらの力の大きさは合計でゼロになり、m₁ を静止状態に保つ必要があります。

m₂に作用する力は、その重量が下向きに作用し、弦の張力が上向きに作用することです。m₂ は静止しているため、m 2 に作用する力の正味の大きさはゼロである必要があります。