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En mécanique statique, et plus particulièrement celle du solide, le diagramme de forces est une méthode graphique pour déterminer l'intensité de forces agissant sur un système en équilibre. C'est une traduction graphique du Principe fondamental de la statique.
Il est appelé aussi « un dynamique des forces », ou « un dynamique ».
Cette méthode, très rapide et précise quand elle est menée avec soin, ne peut s'appliquer que dans le cas des problèmes plans (à deux dimensions), c’est-à-dire aux cas de tous systèmes soumis à au plus trois forces, et à certains cas au-delà de trois forces. Il est fréquemment associé au polygone funiculaire.
L'article « mécanique statique » rappelle les conditions d'application du principe fondamental de la statique. Dans un problème, certaines actions mécaniques sont connues (il s'agit souvent de charges), et d'autres partiellement ou complètement inconnues : ce sont les inconnues du système dont la détermination doit pouvoir déboucher sur un dimensionnement adéquat du dispositif étudié.
Son énoncé fournit, dans le cadre de la statique du solide, deux équations vectorielles:
Le polygone étant une figure plane, l'ensemble des vecteurs force doivent être coplanaires. Si ce n'est pas le cas, utiliser le plan perpendiculaire ou le recours à d'autres méthodes est nécessaire. Le recours à la résolution exclusivement graphique, ne fonctionne que dans le cas d'actions mécaniques modélisables par des glisseurs (glisseurs: actions mécaniques ne comportant pas de moment). Les actions de liaisons trop complexes ou les couples ne peuvent pas être pris en compte autrement que par un calcul.
Un solide soumis à deux forces — ou deux glisseurs en termes de torseurs — reste en équilibre si :
Un solide soumis à l'action de trois glisseurs (forces) reste en équilibre si et seulement si :
En effet la somme nulle permet d'écrire une des trois forces en fonction des deux autres, ce qui impose l'appartenance à un même plan vectoriel.
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