正交分解法
研究對象受多個力,對其進行分析,有多種辦法,我認為正交分解法不失為一好辦法,雖然對較簡單題用它顯得繁瑣一些,但對初學者,一會兒這方法,一會兒那方法,不如都用正交分解法。
可對付一大片力學題,以后熟練些了,自然別的方法也就會了。
正交分解法
物體受到多個力作用時求其合力,可將各個力沿兩個相互垂直的方向直行正交分解,然后再分別沿這兩個方向求出合力,正交分解法是處理多個力作用問題的基本方法,值得注意的是,對方向選擇時,盡可能使落在、軸上的力多;被分解的力盡可能是已知力。
步驟為:
①正確選擇直角坐標系,一般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,使盡量多的力在坐標軸上。
②正交分解各力,即分別將各力投影在坐標軸上,分別求出坐標軸上各力投影的合力。
Fx=F1x+F2x+…+Fnx
Fy=F1y+F2y+…+Fny ③共點力合力的大小為F=√Fx2+√Fy2(根號下Fx的平方加根號下Fy的平方),合力方向與X軸夾角
tank=Fy/Fx(即求出tan值,在和已知的tan值比較,進而得知k的度數)
例:
已知:F1,F2為F的分力,F的角度為37,物體重力為G,動摩擦因數為0.5.
求: f的大小,加速度的大小
解:F1=Sin37*F F2=Cos37*F
f=μN=0.5*(G-Sin37*F) F合=F2-f=m*a
a=(cos37*F-(0.5*(G-Sin37*F))/(G/g)
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力的正交分解法在處理力的合成和分解問題時,我們常把力沿兩個互相垂直的方向分解,這種方法叫做力的正交分解法。
這是一種很有用的方法,在運用時要注意以下幾點:
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1、示分矢量的方向跟坐標軸的方向相同,分量為負值表示分矢量的方向跟坐標軸的方向相反。
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2、確定矢量正交分量的坐標軸,不一定是取豎直方向和水平方向。
例如,分析物體在斜面上的受力情況,一般選取x軸與斜面平行,y軸與斜面垂直。
坐標軸的選取是以使問題的分析簡化為原則。
通常選取坐標軸的方法是:選取一條坐標軸與物體運動的加速度的方向相同(包括處理物體在斜面上運動的問題),以求使物體沿另一條坐標軸的加速度為零,這樣就可得到外力在該坐標軸上的分量之和為零,從而給解題帶來方便。