介紹
本文主要介紹力正交分解的基本概念和具體步驟,以及力的正交分解與力的普通分解的關(guān)系。力的正交分解是力分析中非常重要的步驟。
在小學(xué)力的正交分解計算量,我們研究的所有力都是基于一維方向(直線)。兩種力量的操作很簡單。無論是在相反的方向上,還是在同一方向上,都可以通過乘法(相同方向)或加法(相反方向)來估計。
從現(xiàn)實(shí)來看,研究問題的力量是非常復(fù)雜的,大部分的力量不是在一條直線上,總有一定的傾向,怎么解決呢?
我們估計它們合成和分解的力。可以說,力的合成和分解是為了解決操作兩個或多個不在同一條線上的力的問題。最常見的力分解估計是力的正交分解
力的正交分解是一個基本概念
一個物體受到多種力,每個力可以相互垂直地投射到兩個方向上,然后在這兩個方向上找到合力。
力的正交分解
是力分解的特例力的正交
分解是力分解的一種特例,它是物體在兩個正交坐標(biāo)系中遇到的力的投影操作。回到基本原理:力的正交分解和普通力的合成分解都服從力的平行四邊形定律。
使用正交分解的步驟
(1)構(gòu)建兩個垂直坐標(biāo)系
正確選擇直角坐標(biāo)系,通常選擇公共點(diǎn)力(研究對象的粒子)的動作點(diǎn)作為原點(diǎn),物體運(yùn)動的水平方向或速度方向為X軸力的正交分解計算量,垂直軸指定為Y軸。
(2)正交分解估計。即借助三角函數(shù)的知識,將力投影在正交坐標(biāo)軸上,然后采用加法估計組合外力在坐標(biāo)軸上的大小。
X 軸方向
Fx=F1x+F2x+...+Fnx
Y 軸方向
Fy=F1y+F2y+...+Fny
這
共點(diǎn)力的合力大小估計√Fx2=Fy2(根符號下是Fx的平方加上Fy的平方),組合外力的方向(與x軸的傾角)可以通過力的平行四邊形定律或閉三角定律得到。
出來的是輔助牛頓三大定理、直線運(yùn)動公式,或者與機(jī)械能相關(guān)的定律和定理來分析和估計。力的正交分解步驟到此結(jié)束。
為什么要正統(tǒng)分解?
為什么需要正交分解力?在中學(xué),學(xué)生學(xué)習(xí)了坐標(biāo)系的概念,并且在兩個垂直坐標(biāo)軸上計算力是有物理基礎(chǔ)的。此外,三角知識的學(xué)習(xí)也有利于力的投影估計。力的
正交分解是研究力的重要步驟,也是利用牛頓三定理等知識點(diǎn)分析物體的動力學(xué)行為或能量和動量問題的前提。
本文將給大家講解這些內(nèi)容,力分析是小學(xué)數(shù)學(xué)中特別重要和基礎(chǔ)的測試點(diǎn),力的正交分解是解決力問題的重要工具和技巧。除了力在正交坐標(biāo)系中的分解外,力的閉三角定律也是力分析的重要手段。有興趣的朋友,朋友們可以去小學(xué)數(shù)學(xué)網(wǎng)查看我們整理的文章,掌握這里的內(nèi)容。
引用
力分析
文章作者
文/蘇陽;中學(xué)數(shù)學(xué)班主任,化學(xué)網(wǎng)兼職編輯。