通过上一节学习了牛顿第二定律的矢量性和瞬时性,这一节学习牛顿第二定律的同体性和独立性。
中的合力、质量和加速度都是针对同一个物体的。比如有两个物体甲和乙,物体甲受到的合外力就等于物体甲的质量与物体甲的加速度的乘积。即,与乙的质量和加速度无关。
就是这个单一物体的质量,对应的就是这个物体所受到的合外力,也就是这个单一物体的加速度。
就是这个整体的总质量,对应的就是这个整体所受到的合外力,系统内各物体之间的作用力是不算的,对应的就是整个物体组的加速度。
、和一定是对同一物体而言的,这就是同体性。
所谓独立性是指当物体受到几个力的作用时,每个力各自独立的使物体产生一个加速度,就像其它力不存在一样,有几个力就有几个加速度,物体的实际加速度就是这几个加速度的矢量和,这个特性非常重要。
轴和轴方向上,再由牛顿第二定律列出方程,进行求解。
,扶梯上站着一个人质量,跟着扶梯一起以加速度向上做加速运动,求此时人受到扶梯的支持力和摩擦力的大小和方向。
,竖直向上的支持力,还有一个摩擦力,由于人相对于扶梯有向左的运动趋势,摩擦力的方向与之相反水平向右。
,而摩擦力产生了向前的加速度,将加速度正交分解,轴方向上,轴方向上。
轴方向,轴方向,带入数据可得。
轴和轴方向上使用牛顿第二定律,就可以求解了。
在建立直角坐标系的时候,应该将尽量多的矢量落在坐标轴上,这样就可以减少要分解的矢量数量。
总结
同体性是指使用牛顿第二定律时,力、质量和加速度都必须对应同一个物体或同一系统。
独立性保证了正交分解解题的正确性。
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