内容正文:
第三章 相互作用
力的分解
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学习目标
1、理解分力及力的分解的概念
2、理解力的分解与力的合成互为逆运算,且都遵守力的平行四边形定则
3、掌握按力的作用效果进行分解的一般步骤,学会判断一个力产生的实际效果
4、知道合力和(两等大)分力之间的大小关系
1、力的合成
2、力的合成遵循平行四边形定则
复习回顾
力可以合成,是否也可以分解呢?
看一看
想一想
F1、F2与F对物体作用的效果相同
F
往上提
往前拉
F1
F2
等效
F
F
1、力的分解:
已知一个力求它的分力的过程.
一、力的分解
注意:①力的分解是力的合成的逆运算;
②几个分力与原来那个力是等效的,它们可以互相代替,并非同时并存!!!
分力 F1、F2
合力F
力的合成
力的分解
2、分解依据
把已知力F作为平行四边形的对角线,那么,与力F共点的平行四边形的两个邻边就表示力F的两个分力F1 、 F2
遵循平行四边形定则
F
F2
F1
想一想
若没有其它限制,同一个力可以分解为几对大小、方向不同的分力?
无数对!
那么实际处理力的分解时,又该如何进行呢?
F1
F2
F
F2= F sinθ
F1= F cosθ
典例探究
例1、已知放在水平面上的物体,受到与水平方向成θ角的拉力F 的作用.
对物体的斜向上的拉力F 会产生怎样的作用效果?如何分解?
θ
F
F1
F2
F
F
F1
F2
F1
F2
放在斜面上的物体所受重力G产生怎样的作用效果?如何分解?
体会重力的作用效果
例2、已知放在斜面上的物体所受重力为G,斜面倾角为θ.
F1= G sinθ
下滑力(重力的一个分力)
F2= G cosθ
当θ增大时,F1、F2如何变化?
θ
G
F2
F1
θ
实例分析
高大的桥要造很长的引桥,来减小桥面的倾角
颇具讽刺意味的是,由于质量不过关,黄石大桥“治超”工作反而成了搞得最好的,大桥两端都安装了超大型衡器,每天投入80多人进行管理。
1996年12月16日正式通车的黄石长江公路大桥是国家重点工程,是国家公路干线312国道(上海至成都)上的特大型桥梁,是交通部自主设计、制造的第一座特大型桥梁,1999年竣工验收时被评为优良工程。然而,竣工仅仅7年,种种安全隐患却逐渐暴露出来。
降档通行是在“优良工程”运行7年后发生的事。因为在2002年11月,有关单位就已发现大桥3个跨度为245米的主跨存在跨中下挠(连接桥梁的桥面向下弯曲)现象,如继续下挠大桥就会垮塌。建设单位只得再投资7000多万元,对大桥进行了为期18个月的“大修”,采取对原主桥混凝土缺陷修复、箱梁裂缝处治、箱梁碳纤维补强等措施。
在1999年的竣工验收报告上记者看到,“主桥边跨现浇段结构主拉应力安全储备偏小,局部出现裂缝”、“主桥纵向线型控制不够理想,主梁腹板局部尺寸控制不严”等。令人不解的是,就是这样一个“安全储备偏小,局部出现裂缝”的大桥却被评为了优良工程。
据知情人士介绍,大桥成了今天这个样子,和当时设计、施工队伍的技术能力、施工中随时变更设计及地方政府为抢时间急攻冒进等各种因素有关。
目前,交通部门以黄石长江公路大桥建设时间较早,技术标准较低,交通量已趋于饱和状态等为由,已决定在离黄石长江公路大桥不过千米的江段上,投资29.4亿元,再建一座鄂东长江公路大桥。(刘新华 荣先明 来源:市场报)
一座只运行了七年的长江大桥,就不行了。不禁使我想起武汉长江大桥,当年由苏联专家设计的,几十年来只大修过一次。反而,武汉市其他的长江大桥、汉水桥,都是运行了时间不长,都要进行大修。
实在搞不懂,现在科技这发达,为什么修的大桥还赶不上苏联人五十年前设计的水平呢。
力分解的步骤
4、据三角形知识求分力的大小和方向.
3、用平行四边形定则定分力的大小;
(把力F作为对角线,画平行四边形得分力)
1、分析力的作用效果;
2、据力的作用效果定分力的方向;
(画两个分力的方向)
例3、已知放在斜面上的物体所受重力为G,斜面倾角为θ.
F2= G cosθ
F1= G sinθ
F1= G tanθ
F2= G/cosθ
θ
G
F1
F2
θ
θ
F1
F2
G
θ
拉力F怎么分解?
A
B
C
θ
F
F1= F /tanθ
F2= F /sinθ
A
B
C
θ
F
F1
θ
F2
动手感受一下
F1= F /sinθ
F2= F /tanθ
例4、可自由转动的轻杆AC 和BC ,BC 杆水平,在它们的连接处C点施加一个竖直向下的力F .
A
B
C
θ
F
F1
θ
F2
F1= G cosθ
F2= G sinθ
例5、用两根轻绳将物体悬挂起来。已