來「智力浪費」了。合力確定,分成兩個分力,其中一個分力方向已知,另一個分力大小不能確定,上圖: 你看, 是合力,一個分力方向沿 ,這個分力方向知道大小不定,如果是 ,那麼另一個分力是 ,如果是 ,另一個分力是 ,這兩個藍色線段顯然大小不一定相等,所以另一個分力大小不確定。多說一句,合力已知,一個2分力方向確定,求出另一個分力最小值是可以的,看圖: 合力還是 ,分力方向還是綠色直線,做這麼一個和分力方向相切的圓,顯然直線 上的點到 點距離不會小於圓的半徑,所以大小最小的分力就是 ,然後另一個方向已知的分力大小也確定了,該分力就是 。 這類問題我從與 @奶牛小雪球 稍微不同的角度回答,更加應試一些。這類問題實際上就是高中物理必修1中,我們經常會涉及到的矢量三角形法則動態平衡。雖然這類問題通常是三力平衡問題,但是其中的二力合成的合力 ,一般與重力 構成大小相等,方向相反的平衡力。下面通過一道例題來理解:一鐵球放在板與豎直牆之間,當板向上緩慢抬起時,使 角變小時,下面三個力如何變化? 牆對球的壓力: 板對球的支持力: 鐵球的重力: 顯然,我們需要做的第一步,對其進行受力分析,受力分析與封閉三角形見下圖: 受力分析與封閉三角形雖然是三力平衡,但是其中與的合力與重力 等大反向。所以合力的大小知道,方向知道,其中的方向確定,那麼另外一個力就要由封閉三角形的動態模型確定。按照本題意條件可知,壓力和支持力在 角變小時,均變大了。那麼什麼時候,兩個力最小呢?那麼是杆子角度為90度的時候最小,杆子的支持力與重力 等大反向,與牆面不存在擠壓,即牆對球沒有壓力。 記合力矢量 ,已知一個分力方向的單位矢量 ,另一個分力矢量記作 ,那麼: 其中 是任意標量。所以分力矢: 是一個函數,有任意多解。分力的大小: 自然也是任意多解。當 時, 取得極小值: 這實際是正交分解,對應於直角三角形的勾股定理,也對應於 @奶牛小雪球 的相切圓。另外有必要注意,給定力矢量的分量大小都可以大於力矢量自身的大小,甚至都可以趨於無限大。 求不出來。用合力減一個分力求另一個分力:兩個分力只知道其中一個的大小的話,顯然另一個分力是大小方向都不確定的。比如說 (手繪預警) 比如說這個已知大小、方向的合力,以及已知方向的分力。用合力減這個分力: 這個方向已知的分力大小不定,做減法得到的另一個分力顯然是方向、大小都不確定的。(畫得不太好......湊合看吧qwq) 利用作圖法,已知F為合力及其F1首先可以構成平行四邊形,利用平行四邊形定則,作出平行線後,可在平行線之間找到F2的最小值,其次找F2大的值,需要進行兩中討論F2>Fsin 我想說的是分類討論會簡單的多,但是關於圖像的作法還是覺得有疑問,能不能看看解決下圖像 設合力和此分力的夾角為θ,合力大小為F,此分力大小為a,另一個分力的大小為b。由余弦定理,b2=a2+F2-2cosθaF可知另一個分力的大小受此分力大小的影響。補充:此處使用了向量的三角形法則。 正弦定理 建個三角形,知道三個內角,一條邊, 推薦閱讀:
來「智力浪費」了。
合力確定,分成兩個分力,其中一個分力方向已知,另一個分力大小不能確定,上圖:
你看, 是合力,一個分力方向沿 ,這個分力方向知道大小不定,如果是 ,那麼另一個分力是 ,如果是 ,另一個分力是 ,這兩個藍色線段顯然大小不一定相等,所以另一個分力大小不確定。
多說一句,合力已知,一個2分力方向確定,求出另一個分力最小值是可以的,看圖:
合力還是 ,分力方向還是綠色直線,做這麼一個和分力方向相切的圓,顯然直線 上的點到 點距離不會小於圓的半徑,所以大小最小的分力就是 ,然後另一個方向已知的分力大小也確定了,該分力就是 。
這類問題我從與 @奶牛小雪球 稍微不同的角度回答,更加應試一些。
這類問題實際上就是高中物理必修1中,我們經常會涉及到的矢量三角形法則動態平衡。
雖然這類問題通常是三力平衡問題,但是其中的二力合成的合力 ,一般與重力 構成大小相等,方向相反的平衡力。
下面通過一道例題來理解:
一鐵球放在板與豎直牆之間,當板向上緩慢抬起時,使 角變小時,下面三個力如何變化?
牆對球的壓力:
板對球的支持力:
鐵球的重力:
顯然,我們需要做的第一步,對其進行受力分析,受力分析與封閉三角形見下圖:
雖然是三力平衡,但是其中與的合力與重力 等大反向。所以合力的大小知道,方向知道,其中的方向確定,那麼另外一個力就要由封閉三角形的動態模型確定。
按照本題意條件可知,壓力和支持力在 角變小時,均變大了。那麼什麼時候,兩個力最小呢?
那麼是杆子角度為90度的時候最小,杆子的支持力與重力 等大反向,與牆面不存在擠壓,即牆對球沒有壓力。
記合力矢量 ,已知一個分力方向的單位矢量 ,另一個分力矢量記作 ,那麼:
其中 是任意標量。所以分力矢:
是一個函數,有任意多解。分力的大小:
自然也是任意多解。當 時, 取得極小值:
這實際是正交分解,對應於直角三角形的勾股定理,也對應於 @奶牛小雪球 的相切圓。另外有必要注意,給定力矢量的分量大小都可以大於力矢量自身的大小,甚至都可以趨於無限大。
求不出來。用合力減一個分力求另一個分力:兩個分力只知道其中一個的大小的話,顯然另一個分力是大小方向都不確定的。
比如說
(手繪預警)
比如說這個已知大小、方向的合力,以及已知方向的分力。用合力減這個分力:
這個方向已知的分力大小不定,做減法得到的另一個分力顯然是方向、大小都不確定的。
(畫得不太好......湊合看吧qwq)
利用作圖法,已知F為合力及其F1
首先可以構成平行四邊形,利用平行四邊形定則,作出平行線後,可在平行線之間找到F2的最小值,其次找F2大的值,需要進行兩中討論F2>Fsin
我想說的是分類討論會簡單的多,但是關於圖像的作法還是覺得有疑問,能不能看看解決下圖像
設合力和此分力的夾角為θ,合力大小為F,此分力大小為a,另一個分力的大小為b。
由余弦定理,
b2=a2+F2-2cosθaF
可知另一個分力的大小受此分力大小的影響。
補充:
此處使用了向量的三角形法則。
正弦定理 建個三角形,知道三個內角,一條邊,