① 物理怎樣受力分析
物體的受力分析及受力圖
物體的受力分析,就是具體分析某一物體上受到那些力的作用,這些力的大小、方向、位置如何?只有在對物體進行正確的受力分析之後,才有可能根據平衡條件由已知外力求出未知外力,從而為進行設備零部件的強度、剛度等設計和校核打下基礎。
已知外力主要指作用在物體上的主動力,按其作用方式有體積力和表面力兩種。體積力是連續分布在物體內各點處的力,如均質物體的重力,單位是N/m3或kN/m3;表面力常是在接觸面上連續分布的力,如內壓容器的壓力和塔器表面承受的風壓等,單位是N/m2或kN/m2;如果被研究物體的橫向尺寸遠較長度為小,則度量其體積力和表面力大小均用線分布力表示,單位是N/m或kN/m。兩個直接接觸的物體在很小的接觸面上互相作用的分布力,可以簡化為作用在一點上的集中力,如化工管道對托架的作用力,單位是kN或N。
未知外力主要指約束反力。約束反力如何分析是本節討論的重點。
一、約束和約束反力
首先,明確幾個概念:
自由體——只受主動力作用,而且能夠在空間嚴任何方向完全自由的運動的物體
非自由體——運動在某些方向上受到了限制而不能完全自由的運動的物體
約束——限制非自由體運動的物體。
下面舉例子解釋一下。軸只能在軸承孔內轉動,不能沿軸孔徑向移動,於是軸就是非自由體,而軸承就是軸的約束;塔設備被地腳螺栓固定在基礎上,任何方向都不能移動,地腳螺栓就是塔的約束;重物被吊索限制使重物不能掉下來等等。可以看出,無論是軸承、基礎、還是吊索,它們的共同特點是直接和物體接觸,並限制物體在某些方向的運動。
當非自由體的運動受到它的「約束」限制時,在非自由體與其約束之間就要產生相互作用的力,這時約束作用於非自由體上的力就稱為該約束的約束反力。當一個非自由體同時受到幾個約束的作用時,那麼該非自由體就會同時受到幾個約束反力的作用。如果這個非自由體處於平衡,那麼這幾個約束反力對該非自由體所產生的聯合效應必正好抵消主動力對該物體所產生的外效應。所以約束反力的方向,必定與該約束限制的運動方向相反。應用這個原則,可以確定約束反力的方向或作用線的位置。至於約束反力的大小,則需要用平衡條件求出。
工程中的各種約束,可以歸納為幾種基本形式。詳見約束類型比較表:
觀看動畫:
柔性約束┆光滑接觸面約束┆固定鉸鏈支座約束┆活動鉸鏈支座約束┆固定端約束
具體舉例說明:
柔性約束——請看柔性約束示意圖,圖a中的均質桿,若將兩根限制它運動的繩子用約束反力表示的話,則兩個約束反力TA和TB的力線方向應與繩子的中心線重合。圖b將均質桿上的繩索去掉代之以約束反力以後,均質桿的受力圖。從受力圖可以清晰地看出,均質桿在重力G和繩索約束反力TA和TB這樣三個外力作用下處於平衡。其中G是已知力。圖c是另一個柔軟體約束實例,圖d是被起吊設備的受力圖,讀者可自做分析。
光滑接觸面約束——請看光滑接觸面約束示意圖,圖a,b中托輪對滾筒的約束反力N1,N2,圖c為滑塊所受的滑槽的約束反力N沿滑槽的法線方向。
鉸鏈約束——如鉸鏈約束圖。
固定鉸鏈支座約束:
如圖a,由固定支座1和桿2並用銷釘3連接而成。被約束物體只能繞銷釘的軸線轉動,而不能上下左右移動。約束反力的方向隨著主動力的變化而變化,通過鉸鏈中心,可以用它的兩個分力Nx與Ny表示,如簡圖b。
在機械傳動中,軸承對軸的約束作用,也可以簡化為固定鉸鏈約束。如下面滑動軸承簡圖中的a,軸在軸承中可以轉動,摩擦力不計,軸承對軸的約束反力N,應通過轉軸中心,但方向不定,也用它的兩個分力Nx與Ny表示,即如圖b所示。只能承受徑向載荷的向心球軸承和向心滾子軸承的約束反力,可以用垂直於轉軸的平面內的兩個分力Nx與Ny表示,見圖。
化工廠中立式容器上用的吊柱,是用支承板A和球面支承托架B支承,吊柱可借轉桿轉動,如下圖a所示。支承板圓孔對吊的作用可簡化為頸軸承;球面支承托架可簡化為止推軸承,對吊柱的約束反力分析如圖b所示
② 物理受力有什麼分析的技巧
對物體進行受力分析是解決力學問題的基礎,是研究力學問題的重要方法.受力分析的程序是:
1.根據題意選取研究的對象.選取研究對象的原則是要使對問題的研究盡量簡便.研究對象可以是單個物體或物體的某一部分,也可以是由幾個物體組成的系統.
2.把研究對象從周圍的物體中隔離出來.為防止漏掉某個力,要養成按一般步驟分析的好習慣.一般應先分析重力;然後環繞物體一周,找出跟研究對象接觸的物體,並逐個分析這些物體對研究對象的彈力和摩擦力;最後再分析其他場力(電場力、磁場力等).
3.每分析一個力,都要想一想它的施力物體是誰,這樣可以避免分析出某些不存在的力.如豎直上拋的物體並不受向上的推力,而剎車後靠慣性滑行的汽車也不受向前的「沖力」.
4.畫完受力圖後要進行定性檢驗,看一看根據你畫的受力圖,物體能否處於題目中所給的運動狀態.
5.對物體受力分析時應注意以下幾點:(1)不要把研究對象所受的力與它對其他物體的作用力相混淆.(2)對於作用在物體上的每一個力,都必須明確它的來源,不能無中生有.(3)分析的是物體受到哪些「性質力」(按性質分類的力),不要把「效果力」與「性質力」混淆重復分析.例如,有人認為在豎直面內做圓周運動的物體運動至最高點時受三個力的作用:重力、繩的拉力和向心力.實際上這個向心力是重力與繩拉力的合力,是「效果力」,不屬於單獨某一性質的力,不能重復分析.
③ 物理受力分析該怎麼做
受力分析要注意以下幾個問題:
1.受力分析的定義:把指定物體(研究對象)在特定物理情景中所受的所有外力找出來,並畫出受力圖,這就是受力分析。
2.受力分析的一般順序:先分析場力(重力、電場力、磁場力),再分析接觸力(彈力、摩擦力),最後分析其他力。
3.受力分析的一般步驟:
(1)選取研究對象:即確定受力分析的物體。研究對象可以是單個的物體,也可以是物體的系統組合。
(2)隔離物體分析:將研究對象從周圍的物體中隔離出來,進而分析物體受到的重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力等,檢查周圍有哪些物體對它施加了力的作用。
(3)畫出受力示意圖:按照一定順序進行受力分析.一般先分析重力;然後環繞物體一周,找出跟研究對象接觸的物體,並逐個分析彈力和摩擦力;最後再分析其它場力。在受力分析的過程中,要邊分析邊畫受力圖(養成畫受力圖的好習慣).只畫性質力,不畫效果力。
(4)檢查受力分析是否有誤:受力分析完後,檢查畫出的每一個力能否找出它的施力物體,檢查分析結果能否使研究對象處於題目所給運動狀態,否則,必然發生了漏力、多力或錯力現象。
④ 高中物理受力分析問題,這怎麼做要詳解
你好。
⑤ 物理學中受力分析方法及及順序
受力從性質上考慮:
先考慮非接觸力(場力)如重力、磁場力、電場力等。
其次是接觸力,主要有摩擦力、彈力,非特別說明沒有的相對滑動或滑動趨勢的壓力接觸面都有摩擦力存在;而彈力很廣了拉力、支持力、牽引力等等凡與物體接觸因形變產生的力。
分析:
按需要把力分解或合成,一般正交分解或平行、垂直運動方向分解(合成)。
⑥ 高一物理受力分析方法,求專業高手解答。
1.受力分析:把指定物體(研究對象)在特定物理情景中所受外力找出來,並畫出受力圖,這就是受力分析。 2.受力分析的一般步驟: (1)選取研究對象:對象可以是單個物體也可以是系統. (2)隔離:把研究對象從周圍的物體中隔離出來。 (3)畫受力圖:按照一定順序進行受力分析.一般先分析重力;然後環繞物體一周,找出跟研究對象接觸的物體,並逐個分析彈力和摩擦力;最後再分析其它場力。在受力分析的過程中,要邊分析邊畫受力圖(養成畫受力圖的好習慣).只畫性質力,不畫效果力。 (4)檢查:受力分析完後,應仔細檢查分析結果與物體所處狀態是否相符.
注意事項
①只分析研究對象所受的力,不分析對其它物體所施加的力。切記不要把作用在其它物體上的力錯誤的認為「力的傳遞」作用在研究對象上。 ②只分析按性質命名的力,不分析按效果命名的力(下滑力、向心力、回復力)。 ③每分析一個力,都應找出施力物體,以防多分析出某些不存在的力。 ④合力和分力不能同時作為物體所受的力。
⑦ 速求物理受力分析方法
(1)選取對象---即確定受力物體(可以是單個物體,也可以是多個物體的組合).(2)隔離物體---把研究對象從周圍的環境中隔離出來,分析周圍物體對研究對象的力的作用.按照先場力(重力、電場力、磁場力等),後接觸力(彈力、摩擦力),再其他力的順序進行分析;或先主動力,後被動力(彈力、摩擦力)的順序進行分析.(3)畫受力圖---把物體所受的力一一畫在受力圖上,並標明各力的符號和方向.(4)(確定方向)---即確定坐標系,規定正方向.(5)列方程---根據平衡條件或牛頓第二定律,列出在給定方向上的方程.
⑧ 物理中較難的受力分析有什麼好方法嗎隔離法和整體法,什麼時候用好呢
一.隔離法:為了弄清系統(連接體)內某個物體的受力和運動情況,一般可採用隔離法.運用隔離法解題的基本步驟是:(1)明確研究對象或過程、狀態;(2)將某個研究對象或某段運動過程、或某個狀態從全過程中隔離出來;(3)畫出某狀態下的受力圖或運動過程示意圖;(4)選用適當的物理規律列方程求解.二.整體法:當只涉及研究系統而不涉及系統內部某些物體的力和運動時,一般可採用整體法.運用整體法解題的基本步驟是:(1)明確研究的系統或運動的全過程;(2)畫出系統整體的受力圖或運動全過程的示意圖;(3)選用適當的物理規律列方程求解.
⑨ 高中物理,力學受力分析方法。謝謝啊!
①有許多人認為做力學題目首先要受力分析,其實不然,第一步要根據題目選擇研究對象,看是用整體法簡單,還是用隔離法簡單,然後在受力分析(內力無法分析,只能分析外力)。第二先畫重力,接觸面垂直的彈力(彈力的方向不用我說了吧)
第三畫與相對運動或運動趨勢方向相反的摩擦力
②你要學會靈活雲用力的分解與合成,也就是平行法則,三角形法則(三角形法則也就是數學中的向量加減法則,這個法則在高中物理是不做要求的,我也是在競賽輔導里學來的),正法交分解。那麼學好力就指日可待了。記住高中物理一定要練才會好,每天不用多,10道就夠,一定要堅持住。
⑩ 求高一物理受力分析方法~越全面越好!萬分感謝!
1.物體受力分析的一般思路
1)明確研究對象,並將它從周圍環境中隔離出來,以避免混淆。由於解題的需要,研究的對象可以是質點,結點,單個物體或物體系統。
2)按順序分析物體所受的力。一般按照重力,彈力,摩擦力,其他力的順序比較好,要養成按順序分析力的習慣,就不容易漏掉某個力。
3)正確畫出物體受力示意圖。畫每個力時不要求嚴格按比例畫出每個力的大小,但方向必須畫准確,一般要採用隔離法分別畫出每一個研究對象的受力示意圖,以避免發生混亂。
4)檢查。防止畫錯力,多畫力,漏化力。
2.物體受力分析的要領
1)只分析研究對象所受的力,不分析研究對象對其他物體所施的力。也不要把作用在其他物體上的力錯誤地認為通過「力的傳遞」作用在所研究的對象上。
2)只分析根據性質命名的力,不用分析根據效果命名的力,如動力,阻力,下滑力等。
3)每分析一個力,都應找出施力物體,以防止多分析某些不存在的力。
4)如果一個力的方向難以確定,可用假設法分析。
5)物體的受力情況會隨運動狀態的改變而改變,必要時要根據學過的知識通過計算確定。
6)合力與分力不同時分析:合力和分力不能同時作為物體所受的力,只分析實際存在的力,不分析他們的合力或分力。
7)受力分析需要謹慎,外部作用看整體,互相作用要隔離。找施力物體防「添力」,順序分析防「漏力」,分力和合力避免重復,性質力效果避免重記。