競賽講義-力矩平衡——上課(已修改)
2025-08-17 10:52 本頁面
【正文】 力學中的三種力 1 彈力： 物體由于形變而對引起形變的物體產(chǎn)生的作用力 。 2 摩擦力： 相互接觸的物體間產(chǎn)生的一對阻止相對運動或相對運動趨勢的力 。 滑動摩擦力 ： kfN??? 摩擦力總是阻止 相對運動 。 F k x?? （在彈性范圍內(nèi)） 彈簧： 接觸面 :沿法線方向 N 1．關(guān)于彈力 彈力的大小 彈力的方向 :彈力的方向總是與形變方向相反 . 桿： 較復雜 繩子： 沿繩子方向 T F Fn F? F=k x， k為彈簧的勁度系數(shù)。 彈簧的串聯(lián)與并聯(lián) F k1 k2 k1 k2 F 121 1 1k k k??12k k k??2．關(guān)于摩擦角 將摩擦力 f和接觸面對物體的正壓力 N合成一個力 F，合力 F稱為全反力。 在滑動摩擦情況下定義 tanφ=μ=f/N，則角 φ為滑動摩擦角；在靜摩擦力達到臨界狀態(tài)時，定義 tanφ0=μs=fm/N，則稱 φ0為靜摩擦角。 N F fm f0 α φ 例 如圖所示，有一固定的斜面，其傾角 ? = 300， 一 質(zhì)量為 m = g 的物體 置于斜面上， 它 與斜面之間的摩擦系數(shù)為 ? =0. 8 。 起初物體靜止在斜面上 ?，F(xiàn)用一 與斜面上邊緣平行的力 F 作用在物體上 ， F 從零逐漸增大 。問： F 為多大時，物體開始運動，開始運動的方向怎樣？ 解： 22 m a x( s in ) c o sF m g f m g? ? ?? ? ?2 2 2m i n c o s s inF m g ? ? ???0m a xsin ta nsin 0 .7 2 2 4 6 .2mgf?????? ? ? ??Fsinmg ?Ff?2 .4 0 ( )N?力矩 、 定軸轉(zhuǎn)動物體的平衡 決定物體轉(zhuǎn)動效果的兩個因素： ； 。 力和力臂的乘積越大，力對物體的轉(zhuǎn)動作用就越大 力 矩 反映力對物體 轉(zhuǎn)動效果 的物理量 力矩 (M)： ：力 F和力臂 L的乘積叫做力對轉(zhuǎn)動軸的力矩。 ： M = F L ： Nm 讀作“牛米” 注： Nm作為功的單位，叫做焦耳（ J）， Nm作為力矩的單位不能叫做焦耳（ J） ：力矩是表示力對物體的轉(zhuǎn)動作用的物理量。 力矩越大，力對物體的轉(zhuǎn)動作用就越大； 力矩為零，力對物體不會有轉(zhuǎn)動作用。 力矩總是對某一轉(zhuǎn)軸而言的，對不同的轉(zhuǎn)軸，同一個力 的力臂不同，力矩也不同。 注意： 力矩是表示力對物體的轉(zhuǎn)動作用的物理量，物體轉(zhuǎn)動方向通常認為有順時針和逆時針兩個，使物體順時針轉(zhuǎn)動的力矩通常表示為 M順 （負力矩） ，使物體逆時針轉(zhuǎn)動的力矩通常表示為 M逆 （正力矩） 。 力偶 ：二個大小相等、方向相反而不在一直線上的 平行力 稱為力偶。 力偶中的一個力與力偶臂（兩力作用線之間的垂直距離）的乘積叫做力偶矩。 轉(zhuǎn)動平衡 ：有轉(zhuǎn)動軸的物體在力的作用下，處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)。 平衡時： M順 = M逆 （ 杠桿的平衡只是兩個力矩的平衡 ） 拓展 三個力矩平衡時： M順 = M逆 即：力矩的代數(shù)和為零或所有使物體向順時針方向轉(zhuǎn)動的力矩之和等于所有使物體向逆時針方向轉(zhuǎn)動的力矩之和。 一直角尺可繞過 A點垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動，直角尺 AB 邊的長度為 30cm , BC邊的長度為 40cm ， F1=F2=F3=10N , F1⊥ BC ， F2⊥ AC ， F3沿著 BC的方向 (如圖 )，則此三個 力對軸 A的 力矩 M1= ， M2= ， M3= ；其中使直角尺向逆時針方向轉(zhuǎn)動的力 矩有
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1