牛頓運(yùn)動(dòng)定律適用于剛體。
牛頓運(yùn)動(dòng)定律包括:第一定律,又稱(chēng)為慣性定律;第二定律,又稱(chēng)為加速度定律;第三定律,又稱(chēng)為作用力和反作用定律。這三條定律構(gòu)成了牛頓力學(xué)的體系。
剛體是一個(gè)理想化的物理模型,是不具有形變性的物體,其上的力和力矩是相互獨(dú)立的,與物體質(zhì)量的分布和其形狀無(wú)關(guān)。剛體運(yùn)動(dòng)時(shí),其上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況都完全相同。因此,牛頓運(yùn)動(dòng)定律完全適用于剛體。
牛頓運(yùn)動(dòng)定律適用于剛體。剛體是指不考慮形變,不隨時(shí)間變化的物體。在牛頓運(yùn)動(dòng)定律中,慣性原理指出,所有物體都抵抗變化以保持其靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這同樣適用于剛體。
例題:一個(gè)剛體在水平面上被一個(gè)大小為F、方向與水平面成30度角的拉力拉動(dòng),如圖所示。已知拉力F與水平面之間的夾角為30度,求剛體在水平方向和豎直方向上的加速度。
圖可能比較復(fù)雜,但請(qǐng)忽略它。
首先,我們可以使用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)分析這個(gè)問(wèn)題。在水平方向上,剛體受到的合力為零,因?yàn)槔εc摩擦力的合力與剛體的質(zhì)量相平衡。因此,水平方向上的加速度為零。
ma_x = 0 (水平加速度為零)
Fsin30 - mg = ma_y (其中m為剛體的質(zhì)量,a_y為豎直方向的加速度)
解這個(gè)方程組可以得到a_y的值。