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
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。