力的合成与分解难不难?力的分解与合成

2022-09-05 11:03:04 来源: 迪族网

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力的正交分解基础概念

物体受多个力作用,可将各个力沿两个相互垂直的方向进行正交分解,然后再分别沿这两个方向求出合力。力的正交分解法,是处理多个力作用用问题的基本方法。

力的正交分解是力的分解的一种特殊情况

从概念来看,力的正交分解,是力的分解的一种特殊情况,是力在两个正交坐标轴上进行投影运算的。回归基本原理:力的正交分解与普通的力的合成与分解,都遵循行四边形定则。

正交分解的基本步骤介绍

(1)建立正交坐标系

选择适当的直角坐标系,一般来说,我们选共点力的作用点为原点,水方向或物体运动向为X轴,垂直的为Y轴。

(2)正交分解所有的力。即分别利用三角函数正余弦关系,将各力投影在正交的坐标轴上,分别求出坐标轴上的合外力大小。

X轴方向

Fx=F1x+F2x+…+Fnx

Y轴方向

Fy=F1y+F2y+…+Fny

共点力合力的大小计算为:F合=√Fx2=Fy2(根号下是Fx的方加上Fy的方),合力方向可由行四边形法则或者通过力的封闭三角形法则来求得。

后面,就是辅助牛顿三大定律、直线运动公式,或者机械能、动量等相关的知识进行计算了。力的正交分解部分的内容(步骤),到此为止。

为什么进行正交分解?

为什么要对力进行正交分解呢?我们数学学了坐标系的概念,在两个垂直的坐标轴上,进行力的运算(投影)就有了数学依据。还有,就是三角函数知识,也为力的正交投影提供了理论支撑。

力的分解运算,是受力研究中重要一步,也是接下来借助牛顿定律和其他知识点,对物体的动力学行为和能量问题进行分析的前提。

本文就给大家讲解这些内容,受力分析是物理学中非常重要的考点,力的正交分解是解决受力问题的重要工具与方法。除了在正交坐标系内进行力的分解外,力的封闭三角形法则也是一个补充受力分析手段。感兴趣的化,同学们可以到高中物理网查阅我们整理的文章,把这里的内容掌握牢固。

当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力。

1力的合成

求几个力的合力叫做力的合成。

矢量运算的法则

力是矢量,求两个力的合力时,不能简单地把两个力的大小相加,而应按照行四边形定则或三角形定则来确定其矢量和。

行四边形定则

两个力合成时,以表示这两个力的有向线段为邻边作行四边形,这两个邻边间的对角线代表合力的大小和方向,这个法则叫做行四边形定则。

三角形定则

即将需要合成的两个力首尾相接,从一个力的始端向另一个力的末端引有向线段,该有向线段的大小和方向就表示合力的大小和方向。

共点力

如果一个物体受到两个或更多力的作用,有些情况下这些力共同作用在同一个点上,或者虽不作用在同一个点上,但它们的延长线交于一点,这样的一组力叫做共点力。

合力与分力的关系

两者是等效替代关系。

2力的分解

求一个力的分力叫做力的分解,力的分解同样遵循行四边形定则,是力的合成的逆运算。

矢量和标量

既有大小,又有方向,相加时遵循行四边形定则或三角形定则的物理量叫做矢量.只有大小,没有方向,求和时遵循算术法则的物理量,叫做标量。

力的正交分解法

将一个力分解为相互垂直的两手分力的分解方法叫做力的正交分解法。

编辑:Edt_75

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