謝謝你的邀請(qǐng)。 力分析的系統(tǒng)方法。
想想是否需要先考慮重力,如果有必要斜面物體受力分析圖斜面物體受力分析圖,先畫(huà)重力。
假設(shè)系統(tǒng)中有N個(gè)對(duì)象。 您從第一個(gè)對(duì)象遍歷到第 N 個(gè)對(duì)象。 然后輪到這個(gè)物體時(shí),遍歷所有其他物體,看看它們是否接觸。 如果它們接觸,請(qǐng)考慮作用在它們上的力。 請(qǐng)注意,物體之間可能存在不止一種力。 換句話(huà)說(shuō),假設(shè)有物體a,b,c,d,e,你需要檢查這對(duì)物體之間是否存在力:(a,b),(a,c),(a,d) ,(a,e),(b,c),(b,d),(b,e),(c,d),(c英語(yǔ)作文,e),(d,e)。
好吧,我也懶得說(shuō)了。 看最后一張圖你就明白了
這是一個(gè)斜坡和兩個(gè)小滑梯最經(jīng)典的故事……兩個(gè)滑梯通過(guò)一根輕繩和一個(gè)無(wú)摩擦滑輪連接起來(lái)。 斜面與滑塊之間存在摩擦力,系統(tǒng)穩(wěn)定、靜止。 怎么分析...?
首先要做的就是先畫(huà)出重力,也就是上圖中的第一步。
為了遍歷所有對(duì)象對(duì),我們需要首先確定系統(tǒng)中有多少對(duì)象參與了力。 答案是4:兩個(gè)滑塊、一個(gè)斜面和一根繩子。 所以 N = 4。那么需要考慮多少對(duì)對(duì)象? 答案是六對(duì)(為什么毛是六對(duì)?)。 現(xiàn)在我們就一一自慰一下,順便數(shù)一下。
首先考慮斜坡上的滑塊。 如前所述,請(qǐng)考慮所有其他對(duì)象是否與此滑塊有直接交互。 有斜坡嗎? 有。 于是我畫(huà)了上圖的第二步。 壓力是自然的,題目說(shuō)要考慮摩擦力,所以可能還是有摩擦力,但是我們不確定摩擦力的大小和方向。 沒(méi)關(guān)系,我們到圖中再說(shuō)。 如果最后的計(jì)算結(jié)果是負(fù)數(shù),那就意味著我們把它倒過(guò)來(lái)了。 接下來(lái)考慮滑塊和繩索。 有互動(dòng)嗎? 是的,因?yàn)槔K子拉動(dòng)滑塊,所以存在張力。 請(qǐng)注意,繩索中的張力始終沿著繩索指向另一端。 這是上圖中的第三步。 接下來(lái)是時(shí)候考慮這個(gè)滑塊和右邊的滑塊了。 有互動(dòng)嗎? 答案是否定的,因?yàn)闆](méi)有直接聯(lián)系。 所以跳過(guò)這一步。 現(xiàn)在考慮右側(cè)的滑塊。 唯一直接接觸的是繩子,因此自然會(huì)產(chǎn)生張力。 這是上圖中的第五步。 原則上也應(yīng)該考慮右邊滑塊和斜面之間的直接作用力,不過(guò)這兩者不接觸,所以也不尷尬。 這時(shí)候右邊的滑塊也完成了,我們來(lái)檢查一下繩子。
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我能用繩子調(diào)查什么……算了。 (只剩下那對(duì)繩子和斜面了,這兩個(gè)會(huì)通過(guò)滑輪相互作用,原則上也可以老老實(shí)實(shí)拉力,不過(guò)沒(méi)啥用……)
好了,現(xiàn)在所有的力量都已經(jīng)考慮過(guò)了。 我們忠實(shí)地遍歷所有成對(duì)的對(duì)象,因此不會(huì)有任何東西漏網(wǎng)。 這時(shí),受力分析還剩下一步,就是建立坐標(biāo)系,然后分解受力。 我只想說(shuō)三點(diǎn):
接下來(lái)是廢話(huà)部分:
您可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn),如果系統(tǒng)中有 N 個(gè)對(duì)象,我們需要考慮的對(duì)象對(duì)數(shù)量為 N2 量級(jí)。 這是一個(gè)非常繁瑣的過(guò)程。 你可能會(huì)問(wèn),為什么那些有才華的人一看到問(wèn)題就可以直接開(kāi)始計(jì)算,而不需要做這些繁瑣的受力分析呢? 造成這種情況的原因可能有兩個(gè):