① 物理怎样受力分析
物体的受力分析及受力图
物体的受力分析,就是具体分析某一物体上受到那些力的作用,这些力的大小、方向、位置如何?只有在对物体进行正确的受力分析之后,才有可能根据平衡条件由已知外力求出未知外力,从而为进行设备零部件的强度、刚度等设计和校核打下基础。
已知外力主要指作用在物体上的主动力,按其作用方式有体积力和表面力两种。体积力是连续分布在物体内各点处的力,如均质物体的重力,单位是N/m3或kN/m3;表面力常是在接触面上连续分布的力,如内压容器的压力和塔器表面承受的风压等,单位是N/m2或kN/m2;如果被研究物体的横向尺寸远较长度为小,则度量其体积力和表面力大小均用线分布力表示,单位是N/m或kN/m。两个直接接触的物体在很小的接触面上互相作用的分布力,可以简化为作用在一点上的集中力,如化工管道对托架的作用力,单位是kN或N。
未知外力主要指约束反力。约束反力如何分析是本节讨论的重点。
一、约束和约束反力
首先,明确几个概念:
自由体——只受主动力作用,而且能够在空间严任何方向完全自由的运动的物体
非自由体——运动在某些方向上受到了限制而不能完全自由的运动的物体
约束——限制非自由体运动的物体。
下面举例子解释一下。轴只能在轴承孔内转动,不能沿轴孔径向移动,于是轴就是非自由体,而轴承就是轴的约束;塔设备被地脚螺栓固定在基础上,任何方向都不能移动,地脚螺栓就是塔的约束;重物被吊索限制使重物不能掉下来等等。可以看出,无论是轴承、基础、还是吊索,它们的共同特点是直接和物体接触,并限制物体在某些方向的运动。
当非自由体的运动受到它的“约束”限制时,在非自由体与其约束之间就要产生相互作用的力,这时约束作用于非自由体上的力就称为该约束的约束反力。当一个非自由体同时受到几个约束的作用时,那么该非自由体就会同时受到几个约束反力的作用。如果这个非自由体处于平衡,那么这几个约束反力对该非自由体所产生的联合效应必正好抵消主动力对该物体所产生的外效应。所以约束反力的方向,必定与该约束限制的运动方向相反。应用这个原则,可以确定约束反力的方向或作用线的位置。至于约束反力的大小,则需要用平衡条件求出。
工程中的各种约束,可以归纳为几种基本形式。详见约束类型比较表:
观看动画:
柔性约束┆光滑接触面约束┆固定铰链支座约束┆活动铰链支座约束┆固定端约束
具体举例说明:
柔性约束——请看柔性约束示意图,图a中的均质杆,若将两根限制它运动的绳子用约束反力表示的话,则两个约束反力TA和TB的力线方向应与绳子的中心线重合。图b将均质杆上的绳索去掉代之以约束反力以后,均质杆的受力图。从受力图可以清晰地看出,均质杆在重力G和绳索约束反力TA和TB这样三个外力作用下处于平衡。其中G是已知力。图c是另一个柔软体约束实例,图d是被起吊设备的受力图,读者可自做分析。
光滑接触面约束——请看光滑接触面约束示意图,图a,b中托轮对滚筒的约束反力N1,N2,图c为滑块所受的滑槽的约束反力N沿滑槽的法线方向。
铰链约束——如铰链约束图。
固定铰链支座约束:
如图a,由固定支座1和杆2并用销钉3连接而成。被约束物体只能绕销钉的轴线转动,而不能上下左右移动。约束反力的方向随着主动力的变化而变化,通过铰链中心,可以用它的两个分力Nx与Ny表示,如简图b。
在机械传动中,轴承对轴的约束作用,也可以简化为固定铰链约束。如下面滑动轴承简图中的a,轴在轴承中可以转动,摩擦力不计,轴承对轴的约束反力N,应通过转轴中心,但方向不定,也用它的两个分力Nx与Ny表示,即如图b所示。只能承受径向载荷的向心球轴承和向心滚子轴承的约束反力,可以用垂直于转轴的平面内的两个分力Nx与Ny表示,见图。
化工厂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,吊柱可借转杆转动,如下图a所示。支承板圆孔对吊的作用可简化为颈轴承;球面支承托架可简化为止推轴承,对吊柱的约束反力分析如图b所示
② 物理受力有什么分析的技巧
对物体进行受力分析是解决力学问题的基础,是研究力学问题的重要方法.受力分析的程序是:
1.根据题意选取研究的对象.选取研究对象的原则是要使对问题的研究尽量简便.研究对象可以是单个物体或物体的某一部分,也可以是由几个物体组成的系统.
2.把研究对象从周围的物体中隔离出来.为防止漏掉某个力,要养成按一般步骤分析的好习惯.一般应先分析重力;然后环绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力;最后再分析其他场力(电场力、磁场力等).
3.每分析一个力,都要想一想它的施力物体是谁,这样可以避免分析出某些不存在的力.如竖直上抛的物体并不受向上的推力,而刹车后靠惯性滑行的汽车也不受向前的“冲力”.
4.画完受力图后要进行定性检验,看一看根据你画的受力图,物体能否处于题目中所给的运动状态.
5.对物体受力分析时应注意以下几点:(1)不要把研究对象所受的力与它对其他物体的作用力相混淆.(2)对于作用在物体上的每一个力,都必须明确它的来源,不能无中生有.(3)分析的是物体受到哪些“性质力”(按性质分类的力),不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析.例如,有人认为在竖直面内做圆周运动的物体运动至最高点时受三个力的作用:重力、绳的拉力和向心力.实际上这个向心力是重力与绳拉力的合力,是“效果力”,不属于单独某一性质的力,不能重复分析.
③ 物理受力分析该怎么做
受力分析要注意以下几个问题:
1.受力分析的定义:把指定物体(研究对象)在特定物理情景中所受的所有外力找出来,并画出受力图,这就是受力分析。
2.受力分析的一般顺序:先分析场力(重力、电场力、磁场力),再分析接触力(弹力、摩擦力),最后分析其他力。
3.受力分析的一般步骤:
(1)选取研究对象:即确定受力分析的物体。研究对象可以是单个的物体,也可以是物体的系统组合。
(2)隔离物体分析:将研究对象从周围的物体中隔离出来,进而分析物体受到的重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等,检查周围有哪些物体对它施加了力的作用。
(3)画出受力示意图:按照一定顺序进行受力分析.一般先分析重力;然后环绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析弹力和摩擦力;最后再分析其它场力。在受力分析的过程中,要边分析边画受力图(养成画受力图的好习惯).只画性质力,不画效果力。
(4)检查受力分析是否有误:受力分析完后,检查画出的每一个力能否找出它的施力物体,检查分析结果能否使研究对象处于题目所给运动状态,否则,必然发生了漏力、多力或错力现象。
④ 高中物理受力分析问题,这怎么做要详解
你好。
⑤ 物理学中受力分析方法及及顺序
受力从性质上考虑:
先考虑非接触力(场力)如重力、磁场力、电场力等。
其次是接触力,主要有摩擦力、弹力,非特别说明没有的相对滑动或滑动趋势的压力接触面都有摩擦力存在;而弹力很广了拉力、支持力、牵引力等等凡与物体接触因形变产生的力。
分析:
按需要把力分解或合成,一般正交分解或平行、垂直运动方向分解(合成)。
⑥ 高一物理受力分析方法,求专业高手解答。
1.受力分析:把指定物体(研究对象)在特定物理情景中所受外力找出来,并画出受力图,这就是受力分析。 2.受力分析的一般步骤: (1)选取研究对象:对象可以是单个物体也可以是系统. (2)隔离:把研究对象从周围的物体中隔离出来。 (3)画受力图:按照一定顺序进行受力分析.一般先分析重力;然后环绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析弹力和摩擦力;最后再分析其它场力。在受力分析的过程中,要边分析边画受力图(养成画受力图的好习惯).只画性质力,不画效果力。 (4)检查:受力分析完后,应仔细检查分析结果与物体所处状态是否相符.
注意事项
①只分析研究对象所受的力,不分析对其它物体所施加的力。切记不要把作用在其它物体上的力错误的认为“力的传递”作用在研究对象上。 ②只分析按性质命名的力,不分析按效果命名的力(下滑力、向心力、回复力)。 ③每分析一个力,都应找出施力物体,以防多分析出某些不存在的力。 ④合力和分力不能同时作为物体所受的力。
⑦ 速求物理受力分析方法
(1)选取对象---即确定受力物体(可以是单个物体,也可以是多个物体的组合).(2)隔离物体---把研究对象从周围的环境中隔离出来,分析周围物体对研究对象的力的作用.按照先场力(重力、电场力、磁场力等),后接触力(弹力、摩擦力),再其他力的顺序进行分析;或先主动力,后被动力(弹力、摩擦力)的顺序进行分析.(3)画受力图---把物体所受的力一一画在受力图上,并标明各力的符号和方向.(4)(确定方向)---即确定坐标系,规定正方向.(5)列方程---根据平衡条件或牛顿第二定律,列出在给定方向上的方程.
⑧ 物理中较难的受力分析有什么好方法吗隔离法和整体法,什么时候用好呢
一.隔离法:为了弄清系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况,一般可采用隔离法.运用隔离法解题的基本步骤是:(1)明确研究对象或过程、状态;(2)将某个研究对象或某段运动过程、或某个状态从全过程中隔离出来;(3)画出某状态下的受力图或运动过程示意图;(4)选用适当的物理规律列方程求解.二.整体法:当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时,一般可采用整体法.运用整体法解题的基本步骤是:(1)明确研究的系统或运动的全过程;(2)画出系统整体的受力图或运动全过程的示意图;(3)选用适当的物理规律列方程求解.
⑨ 高中物理,力学受力分析方法。谢谢啊!
①有许多人认为做力学题目首先要受力分析,其实不然,第一步要根据题目选择研究对象,看是用整体法简单,还是用隔离法简单,然后在受力分析(内力无法分析,只能分析外力)。第二先画重力,接触面垂直的弹力(弹力的方向不用我说了吧)
第三画与相对运动或运动趋势方向相反的摩擦力
②你要学会灵活云用力的分解与合成,也就是平行法则,三角形法则(三角形法则也就是数学中的向量加减法则,这个法则在高中物理是不做要求的,我也是在竞赛辅导里学来的),正法交分解。那么学好力就指日可待了。记住高中物理一定要练才会好,每天不用多,10道就够,一定要坚持住。
⑩ 求高一物理受力分析方法~越全面越好!万分感谢!
1.物体受力分析的一般思路
1)明确研究对象,并将它从周围环境中隔离出来,以避免混淆。由于解题的需要,研究的对象可以是质点,结点,单个物体或物体系统。
2)按顺序分析物体所受的力。一般按照重力,弹力,摩擦力,其他力的顺序比较好,要养成按顺序分析力的习惯,就不容易漏掉某个力。
3)正确画出物体受力示意图。画每个力时不要求严格按比例画出每个力的大小,但方向必须画准确,一般要采用隔离法分别画出每一个研究对象的受力示意图,以避免发生混乱。
4)检查。防止画错力,多画力,漏化力。
2.物体受力分析的要领
1)只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其他物体所施的力。也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在所研究的对象上。
2)只分析根据性质命名的力,不用分析根据效果命名的力,如动力,阻力,下滑力等。
3)每分析一个力,都应找出施力物体,以防止多分析某些不存在的力。
4)如果一个力的方向难以确定,可用假设法分析。
5)物体的受力情况会随运动状态的改变而改变,必要时要根据学过的知识通过计算确定。
6)合力与分力不同时分析:合力和分力不能同时作为物体所受的力,只分析实际存在的力,不分析他们的合力或分力。
7)受力分析需要谨慎,外部作用看整体,互相作用要隔离。找施力物体防“添力”,顺序分析防“漏力”,分力和合力避免重复,性质力效果避免重记。