《本章優化總結》力與平衡PPT

描述

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整合提升

物體的常見平衡模型

1． 「輕繩」模型：輕繩只能發生拉伸形變，所以只能產生拉力，方向總是指向繩收縮的方向，且繩內部張力處處相等．

2． 「滑輪」模型：滑輪模型通常是指滑輪與輕繩的組合，忽略滑輪與輕繩之間的摩擦，此時滑輪兩邊繩子的拉力大小相等．

3． 「結點」模型：「結點」往往與重物連接，作用在結點上的各力並不一定相等，但所有力的合力必為零．

4． 「滑環」模型：滑環可施加拉力，還可承受壓力，力的方向沿滑環的徑向．

5． 「輕彈簧」模型：輕彈簧不僅能發生拉伸形變，還能發生壓縮形變，所以輕彈簧既能產生拉力，又能承受壓力，且在彈簧內部彈力處處相等．彈性方向總是沿著彈簧的軸線，在彈性限度內，彈性的大小為F＝kx.

6． 「輕桿」模型：輕桿不僅能發生拉伸形變，還能發生壓縮形變，所以輕桿不僅能施加拉力，還能承受壓力，且在桿內彈力處處相等．輕桿還能發生彎曲形變，所以桿的彈力不一定沿著桿的方向．

(1)「死桿」型

「死桿」即輕桿不能轉動，它產生的彈力不一定沿著桿方向，其大小和方向均要根據平衡條件求解．

(2)「活桿」型

「活桿」即輕桿可以繞光滑軸轉動，它產生的彈力一定沿桿方向(否則桿就會轉動)，彈力的大小根據平衡條件求解．

解答平衡問題時常用的數學方法

菱形轉化為直角三角形法

若兩分力大小相等，則以這兩分力為鄰邊所作的平行四邊形是一個菱形，而菱形的兩條對角線相互垂直，可將菱形分成四個相同的直角三角形，於是菱形轉化為直角三角形

正交分解法

共點力作用下物體的平衡條件(F＝0)是向量方程，求合力需要應用平行四邊形定則，比較麻煩．通常用正交分解法轉換為Fx＝0，Fy＝0

相似三角形法

若在對力用平行四邊形定則(或三角形定則)運算過程中，力三角形與幾何三角形相似，則可根據相似三角形對應邊成比例等性質進行求解

整體法和隔離法的選取及應用

整體法和隔離法是物體受力分析常用的兩種方法，這兩個方法比較如下：

1.用隔離法解題的步驟

為了研究系統(連接體)內某物體的受力和運動情況，一般採取隔離法，其基本步驟為：

(1)明確研究對象、過程或狀態；

(2)將某個研究對像或某段運動過程從整個過程中隔離出來；

(3)畫出某狀態下某物體的受力分析圖或運動示意圖；

(4)選擇適當的物理規則列方程式求解．

2．用整體法解題的步驟

整體與局部具有相對性，局部在更大範圍內就成為整體，而整體在更小的範圍內就成為局部，關鍵在於處理具體問題時如何界定整體和局部的範圍．

當只涉及研究系統而不涉及系統內部某些物體的力和運動時，一般可採用整體法，其基本步驟：

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更新時間: 2024-07-28

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