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文档简介

1、正交分解法,2、多个力的合力是唯一的,力的合成和分解,一个力的分解是不确定的,分解和合成的原理,三角形法,等价原理,平行四边形原理,3、a,已知合力和两个分量的方向,计算两个分量的大小。唯一的解决办法,b,是知道合力和一个分力的大小和方向,并找到另一个分力的大小和方向。唯一解,力的分解,4,c,已知合力,一个分力的方向和另一个分力的方向,求出分力的大小和另一个分力的方向,F2=Fmin=Fsin唯一解,F2=F唯一解,F2=F唯一解,5,F12,F123,f1234,首先求出任意两个力的合力,然后求出第三个力的合力,直到所有的力都组合起来, 最终的结果是这些力的合力,即飞鸥网,6,求合力的基本方法是作图和计算。正交分解法,正交分解法的优点:映射法原理简单易掌握,但结果误差较大。定量计算多个并发力的合力,如果用平行四边形法则连续求解,一般需要求解多个任意三角形,一个接一个地找出部分合力的大小和方向,计算起来很麻烦。正交分解法求合力非常简单方便。用正交分解法寻找合力,采用“合欲先除”的策略来降低计算难度,是解决问题的一种重要思想方法。定义:沿着两个选定的相互垂直的方向分解力,正交相互垂直的两个坐标轴,8,例如:三个力F1,F2和F3在点O一起作用。如图所示,如何进行正交分解? fx, fy, f,飞鸥网,9,G,f1,F2,解:分解重力G如图所示,f1=gtan370f2=g/cos 370,G,n1,N2,解:以球为对象,因为球是静止的f=0N1=Gtan370N2=G/cos370,解:以球为对象建立图形坐标。FX=0 n1-n2 sin 370=0 fy=0 N2 cos 370-G=0、x、y、n1、N2、G、左侧:=370平滑球重G=100N牛顿。试三种方法找出:球在斜面和挡板上的力?用正交分解法求合力是一种重要的思维方法,它采用“先组合后分解”的策略,即分解合成,从而降低了操作难度。就是把复杂的向量运算变成普通的代数运算,并把力的合成简化成同向或反向或垂直方向。用普通代数运算公式求解向量运算是很方便的。11,2,以力的作用点为坐标原点,正确建立直角坐标系,并标出x轴和y轴。步骤3,将不在每个力的轴上沿两个轴的方向分解成分量,并标记在图上。4,分别组合坐标轴上的力,并根据坐标轴指定的方向计算代数和,即Fx=f1xf2xf3x.fy=f1yf2yf3y.5,最后计算合力f的大小和方向,1,首先进行物体的受力分析,并绘制受力图。注意:虽然坐标轴方向的选择是任意的,但原则是使坐标轴与尽可能多的力重合,以使要分解的力尽可能少且易于分解。一个物体受到四种力的作用,已知F1=1N,方向为正东。F2=2N,从东到北600,F3=N,从西到北300;F4=4N,从东到南600,找到物体上的合力。在例3中,有五个力作用在点o上。这五种力形成了正六边形的两条相邻边和三条对角线。如图所示,如果F3=10n,五个力的合力是多少?正交分解,x轴:f1x=f5x=2.5 nf2x=f4x=7.5 nf3x=10n,y轴:f1yf5y=0f2yf4y=0f3y=0,f1xf2xf3xf4xf5x=30n,f1y f2y f3y F4 y=0,f=30n,16,所有力在直角坐标系中沿轴方向分解。根据“同方向加法,不同方向减法”的原理,分别求出两个坐标轴方向的合力。最后(如有必要),合成两个坐标轴上的合力,以获得最终合力。正交分解规则:Fx=FX-f=gsin-FFY=n-fy=n-gcos。建立坐标轴的x轴和y轴时,应尽可能多的力落在坐标轴上,以减少分解。tips 1,17,对于放置在水平地面上的块,它受到与水平面成夹角的力f。块上的力被正交分解。Fx,Fy,块的受力分析如图所示,水平和垂直方向为x和y轴。在这两个方向上分解f。有:18,技巧2-常见对象场景的正交分解,1。倾斜平面通常平行于倾斜平面的方向,垂直于倾斜平面的方向作为x轴和y轴,然后分解这两个方向上的其他力。2.水平面(或垂直面),但可能存在与水平面(或垂直面)形成夹角的力。-水平面和垂直面通常作为x轴和y轴,然后其他力在这两个方向上分解。19.如图所示,木块的受力分析取平行于斜面方向和垂直于斜面方向的x轴和y轴,重力在这两个方向上分解。然后:Fx关节=GX-f=gsin-f,fy关节=n-gy=n-gcos,一个块放置在斜面上。斜面和物体块都是静止的。斜面的倾斜角为m,物体块的质量为m,斜面和地面之间没有摩擦。请画出物体块和斜面的受力图,并分别正交分解它们所受的力。Gx,Gy,20,将木块在斜面上的压力和木块与斜面之间在水平和垂直方向上的摩擦力作为x轴和y轴。有:Fx x=FX-n x=fcos-n sin,F y=n1-n y-g-fy=n1-fsin-n cos-G1,斜面上的应力显示在左侧。在斜面上放置一个块,斜面和块都是静止的。斜面的倾角为,斜面的质量为m,块体的质量为m,斜面与地面之间没有摩擦。请画出砌块和斜面的应力图。它们所受的力分别经过正交分解。21-正交分解法用于解决平衡问题。当使用正交分解法将所有力放置在直角坐标系中时,x轴上的合力和y轴上的合力都为0。提示3,用正交分解法解决问题的一般步骤如下:1、分析物体的受力情况;2、建立直角坐标系;3、根据物体沿X轴或Y轴的状态方程。确立原则:a、沿着物体的运动方向并垂直于物体的运动方向;b、沿力的方向,在坐标轴上尽可能用力。,22,gsin 300-f-fcos 300=0 nsin 300-GCOS 300=0,实施例:一片材料在拉力f的作用下以30的倾角搁置在斜面上,该片材料的重量为40N,拉力f与斜面形成一个10N大小的角度。找出材料承受的支撑力和摩擦力的大小,23,将物体放置在水平桌面上,现在将向上倾斜的拉力f施加到物体上。使物体在水平台上匀速直线运动。以下陈述是正确的:A。物体不一定受到摩擦力的影响;b .物体上的滑动摩擦力和f上的外力必须为0C。物体上的滑动摩擦力和f上的外力必须是向前的;d .物体上的滑动摩擦力和f上的外力必须向上;24.如图所示,称g的光滑球在o点被一根绳子吊在墙上,绳子与垂线的夹角为。球在绳子上的张力和在墙上的压力是多少?如果增加绳子的长度,将悬挂点从点O移到点O,球在墙上的压力和绳子上的张力将如何变化?当绳索被拉长,悬挂点向上移动到“0”时,它会下降。因此,绳索张力f减小,n减小。绳索上球的张力等于f,壁上的压力等于n,因此,变化与f和n相同,n-fsin=0fcos-g=0,f=g/cosn=fsin=GTAN,25。如图所示,重物g以倾斜角度放置在倾斜平面上。在水平外力f的作用下,保持静止状态。如果水平外力增加一点(物体块仍然是静止的),将会有:A。物体块上的摩擦力将增加。物体块上的摩擦力将减少。物体块上的最大静摩擦力将增加。以上都是不正确的。当GsinFcos时,静摩擦力f方向应该沿着斜面向上。震级为(Gsin-Fcos).当gsin fcos时,静摩擦力f的方向应沿着斜面向下,其大小为(Fcos-Gsin).因此,当f增加时,f可能增加或减少。y轴上有: n-gcos-fsin=0。因此,n=gcosfsin当f增加时,压力n增加。因此,最大静摩擦力增加。26.总而言之,解决力学相关计算问题的一般步骤是:1。分析物体上的力。2.建立一个直角坐标系,并沿两个坐标轴分解力。根据“同向加减”的原理,分别求出两个坐标轴上的合力。3.根据物体的状态获得每个坐标轴上的合力值。如果物体处于平衡状态,两个坐标

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