2015.09.2219:06
受力剖析是一個看似簡單雖然有難度的考點,在這篇文章中,主要介紹的是對研究對象進行受力剖析步驟中最核心的部份,即力的正交分解。
中學數學中力的正交分解典型例題斜面,我們研究的所有的力,都是基于一維方向(一條直線上)的。兩個力的運算很簡單。或則是方向相反,或則方向相同的,估算方式要么是乘法(方向相同時),要么就是相加(方向相反)。
從現實情況來看,研究題的受力很復雜,,大多力并不在一條直線上,總是有傾角的,怎么來求解呢?
我們從力的合成與分解來估算力。可以這樣說,力的合成與分解,是解決不在同一條直線上的兩個力或多個力的運算問題的。在力的分解中,最為常見和考察最多的,就是力的正交分解法
力的正交分解基礎概念
物體遭到多個力作用時,可將各個力沿兩個互相垂直的方向來進行投影,再分別沿這兩個方向求出合力。力的正交分解法,是處理多個力作用用問題的基本技巧。
力的正交分解,是力的分解的特殊情況
從概念來看,力的正交分解,是力的分解的一種特殊情況,是物體所遭到的力,在兩個正交的座標系內進行投影運算的。回歸基本原理:力的正交分解與普通的力的合成與分解,都遵守的是力的平行四邊形定則。
正交分解法使用步驟
(1)構建座標系
選擇適當的直角座標系,通常來說,我們選共點力的作用點為原點,水平方向或物體運動的加速度方向為X軸,垂直的為Y軸。
(2)正交分解估算。即分別借助三角函數相關知識,把各力在正交的座標軸上投影,分別求出座標軸上各力投影的合力。
X軸方向
Fx=F1x+F2x+…+Fnx
Y軸方向
Fy=F1y+F2y+…+Fny
共點力合力的大小為F=√Fx2=Fy2(根號下Fx的平方加Fy的平方),合力方向可由平行四邊形法則或則通過力的封閉三角形法則來求得。
前面,就是輔助牛頓三大定理、直線運動公式,或則機械能、動能定律、動量等相關公式進行估算了。力的正交分解內容,到此為止。
正交分解的誘因?
為何要進行力的正交分解呢?我們物理學習了座標系的概念,在兩個垂直的座標軸上,進行力的運算(投影)就有了物理根據。還有,就是三角函數知識,也為力的正交投影提供了理論支撐。
力的分解,是受力剖析中十分重要的一步,也是接出來利用牛頓運動定理和能量動量的考點,對物體的動力學行為和能量問題進行深入剖析的基礎。
本文就給你們講解那些內容,受力剖析是數學學中十分重要的考點,力的正交分解是解決受力問題的重要工具與技巧。不僅在正交座標系內,進行力的分解運算外,力的封閉三角形法則,也是重要的受力剖析手段。感興趣的化,朋友們可以到小學數學網查閱我們整理的文章,把這兒的內容把握的愈發牢靠。
參考文獻
力的分解
文章作者
文/齊龍;中學數學班主任力的正交分解典型例題斜面,化學網兼職編輯。