弹力 高中物理(高中物理弹力视频讲解)
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接触力
日常生活中的许多交互,无论是推、拉、举、拉物体、拖车、锻造工件、击球、弯弓射箭等,都是在物体接触时发生的。这种相互作用通常称为接触力。
我们先来研究一下弹性
弹力
定义
当变形的物体恢复到其原始形状时,它将对与其接触的物体施加力。这种力称为弹力。
问题来了,
你能说出定义中的哪个力是施加力的物体,哪个是接受力的物体?
发生变形的物体是受力物体,与之接触的物体是受力物体。
我们习惯说的“支撑力”、“压力”、“拉力”都是弹力。
弹力方向
垂直接触面,与物体变形方向相反。
平面与平面之间的弹力
例如
平面间弹力方向明确,
在此基础上,我们来研究特殊的面和点。
曲面与平面之间的弹力
点与平面(曲面)之间的弹力
绳子
当拉伸时,绳子有“恢复到原来形状”的想法。
但当绳子受到压缩时,绳子没有能力“恢复到原来的形状”,因此它没有弹性。
日常生活中做题时,通常是一根拉不长的轻绳。这是物理学的“理想化模型”。
就像“粒子”忽略了“大小”和“形状”一样。
“不可延伸的轻绳”忽略了“小变形”和“质量”
在现实生活中,受拉力的绳子必然会产生轻微的变形。为了方便观察,图中放大了变形情况。
弹簧
弹簧的伸长和绳子的伸长受力方向完全相同。
但当弹簧被压缩时,弹簧就有“恢复到原来状态”的想法
分析过程是一样的
如图所示,红色箭头代表弹簧压缩变形的方向,即“向内”。
想要回到原来的状态,就必须往相反的方向走回去。弹簧两端的力是“向外”的。
带铰链的杆,可绕一点转动
受力方向:沿杆方向向内或向外(先记住原因,后面单独讲)
固定死的杆
受力方向:任意方向(先记住原因,后面单独讲)
弹力大小
提供所需的力(在弹性极限内)
这意味着什么?看一个例子
换句话说,
B对A的支持需要足够强大才能让A继续留在这里。
对于这道题,如果支撑力不等于重力,A就不会乖乖地保持静止。
扩张:
后来学习了牛顿第二定律,就不仅仅是分析一个物块上的力的平衡了。它将涉及加速度的力分析
弹力需要很大才能平衡块上的力。弹力需要很大,才能使木块产生这么大的加速度。同样的逻辑,根据需要,提供所需的力量。
弹簧弹力大小
除上述方法外,弹簧力还必须满足胡克定律
生活中,有些弹簧是“硬”的,有些弹簧是“软”的,这意味着它们的刚度系数不同。