¿Cuándo se usa la descomposición ortogonal en física? ¿Cuándo no se usa? Por favor responda detalladamente.

1. Síntesis y descomposición de fuerzas: Para el equilibrio de tres fuerzas, generalmente se basa en la relación entre "la fuerza resultante de dos fuerzas cualesquiera y la dirección igual y opuesta de la tercera fuerza", con la ayuda de funciones trigonométricas, triángulos semejantes y otros medios Resolver o descomponer una determinada fuerza en dirección opuesta a las otras dos fuerzas, y obtener que las dos fuerzas componentes deben ser iguales y opuestas a las otras dos fuerzas para el equilibrio de múltiples; fuerzas, utilice el método ortogonal de primero descomponer y luego sintetizar el método de descomposición.

2. Principio de convergencia de fuerzas: si un objeto está equilibrado por tres fuerzas externas no paralelas, las líneas de acción de estas tres fuerzas debe estar en el mismo plano y debe haber *** fuerza puntual.

3. Método de descomposición ortogonal: descomponga cada fuerza en el eje y el eje, y use la condición de que la fuerza resultante sobre el dos ejes de coordenadas es igual a cero. Se utiliza principalmente bajo la acción de más de tres fuerzas puntuales. Vale la pena señalar que al elegir la dirección, trate de hacer que caiga tanta fuerza sobre el eje. posible; la fuerza descompuesta debe ser una fuerza conocida tanto como sea posible.

4. Método del triángulo vectorial: cuando un objeto se equilibra por tres fuerzas no paralelas en el mismo plano, y las flechas vectoriales de estas. Tres fuerzas están conectadas de un extremo a otro para formar un triángulo, entonces la fuerza resultante de estas tres fuerzas debe ser cero. Utilice el método del triángulo para encontrar la fuerza desconocida.

5. Método de simetría: el método de análisis. y resolver problemas utilizando diversas relaciones de simetría existentes en física se llama método de simetría. Algunos de los objetos estudiados en estática tienen simetría, y la simetría del modelo a menudo refleja Descubra la simetría de la fuerza sobre el objeto o sistema. Resolver problemas simplificará el proceso de resolución de problemas.

6. Método del teorema del seno: cuando las tres fuerzas están equilibradas, las tres fuerzas pueden formar un triángulo cerrado, si la relación angular se encuentra a partir de las condiciones establecidas. en la pregunta, el teorema del seno se puede usar para resolverlo.

7. Método de triángulo similar: el triángulo de fuerza es similar al triángulo del segmento de línea.

2, típico ejemplos

1. Equilibrio en mecánica: el estado de movimiento no cambia, es decir, rendimiento: movimiento lineal estacionario o uniforme

(1) Bajo la acción de la gravedad, la elasticidad, y fricción Equilibrio bajo

Ejemplo 1 ¿Un objeto con masa se coloca en un plano horizontal con un coeficiente de fricción cinética de Fuerza mínima?

El análisis toma el objeto como objeto de investigación El objeto. se ve afectado por cuatro fuerzas: gravedad, fuerza de soporte del suelo N, fuerza de fricción y fuerza de tracción T, como se muestra en la Figura 1-1.

Dado que el objeto se desliza en el plano horizontal, N se combinará para obtenga la fuerza resultante F. De la figura, se conoce el ángulo entre F y la dirección horizontal:

No importa cómo cambie la dirección de la fuerza de tracción T, el ángulo entre F y la dirección horizontal no cambio, es decir, F es una fuerza variable que no cambia en una dirección. Esto obviamente pertenece al problema de equilibrio dinámico en el equilibrio de tres fuerzas, sabemos que cuando T y F son perpendiculares entre sí. , T tiene un valor mínimo, es decir, cuando la fuerza de tracción y la horizontal Cuando el ángulo entre las direcciones, la fuerza de tracción T que hace que el objeto se mueva a una velocidad uniforme es la más pequeña.

(2 ) La actuación de la fricción en problemas de equilibrio

Este tipo de problema significa que el objeto equilibrado está sometido a El efecto de fuerzas incluyendo la fricción En el punto final de equilibrio de fuerzas, cuando el objeto está estacionario pero tiene una tendencia. para moverse, pertenece a la fricción estática; cuando el objeto se desliza, pertenece a la fricción cinética. Dado que la dirección de la fricción cambia con el tamaño de la fricción estática, también puede cambiar con el cambio de la dirección del movimiento o la tendencia del movimiento. Los problemas que incluyen la fricción a menudo necesitan discutir varias situaciones más y son más complicados. Por lo tanto, al hacer este tipo de preguntas, es necesario prestar atención a dos puntos

① Ya que la magnitud y la dirección de la fricción estática. cambia con el cambio de tendencia del movimiento, se permite que la fuerza externa requerida para mantener el estado estacionario del objeto tenga un cierto rango y debido a que existe una fricción estática máxima, por lo tanto, la fuerza requerida para iniciar un objeto debe ser mayor que; En resumen, para problemas de equilibrio, incluida la fricción, la cantidad de potencia requerida para que un objeto permanezca estacionario o comience a funcionar se permite dentro de un cierto rango solo cuando se mantiene un movimiento uniforme cuando es necesario determinar la fuerza externa. /p>

②Debido a la fuerza de fricción por deslizamiento F=, se debe prestar especial atención a la presión positiva en la pregunta.

Análisis y cálculo de la magnitud de la fuerza para evitar errores.