如何判断作用力的方向?
绳的作用力一定沿绳的方向。
2 (1)若物体在杆的作用下处于平衡时,可利用合力为零来判断杆作用力属性。
(2)若物体在杆的作用下沿直线运动时,可利用作用效果来进行判断。
(3)若物体在杆的带动下在竖直平面内做圆周运动时,该物体在最高点所受杆的作用力的判断,可由物体经过最高点速度的大小进行判断。
分析:
(1)由题意知,瓷片直接撞击地面而不被摔坏,对应的释放高度是018米,所以有
Vm^2=2a hm
a=(mg-Kmg ) / m (瓷片受重力、阻力,由牛二列式)
得最大速度 Vm=根号(2a hm)=根号[ 2 g(1-K)hm ]
即 Vm=根号[ 2 10 (1-01) 018 ]=18 m/s
(2)对于瓷片套在圆柱体的情况,可分为两个阶段分析。
阶段一:从释放到圆柱体下端将到地面。设圆柱体下端将到地面时的速度是 V1(此阶段瓷片与圆柱体相对静止),则有
V1^2=2 a1 H
a1=[(M+m)g-K(M+m)g ] /(M+m)=g(1-K)
得 V1=根号[(2 g(1-K) H ]=根号[ 210 (1-01)45 ]=9 m/s
阶段二:圆柱体触地后立即速度变为0且保持竖立,而瓷片继续下降直到地面。此阶段瓷片受到重力、空气阻力、摩擦力。由于瓷片刚触地时速度是 Vm ,所以有
Vm^2=V1^2-2 a2 L
a2 是瓷片下降的加速度大小,因 H>hm ,可知 V1>Vm ,所以加速度方向是向上,瓷片做减速运动。
由牛二 得
a2=[(K mg+μ mg)-mg ] / m=g(K+μ-1)=10(01+45-1)=36 m/s^2
所以圆柱体的长度是 L=(V1^2-Vm^2)/(2a2)=(9^2-18^2)/(2 36)=108 米
M=rF(为叉乘)
这样说吧,有两种判断的办法
伸出你的右手
一:从力臂(指向力的作用线)向力的方向握,那么大拇指的方向就是力矩的方向。
二:大拇指指向力的作用点,食指指向力的方向,剩下的三根手指向内侧弯,使得三根手指的方向垂直于手掌,那么三根手指的方向就是力矩的方向。
伸出你的右手
一:从力臂(指向力的作用线)向力的方向握,那么大拇指的方向就是力矩的方向。
二:大拇指指向力的作用点,食指指向力的方向,剩下的三根手指向内侧弯,使得三根手指的方向垂直于手掌,那么三根手指的方向就是力矩的方向。
物理知识延展:
力矩是矢量而不是代数量,定义是位移和力矢量的矢积。
力矩的方向,是用矢量运算法则确定的,即右手四指的弯曲方向从位移方向沿着小于180度的夹角方向转向力矢量时大拇指的指向,如果这个方向和假定的正方向相同就记为正,否则记为负。实际当中这样做比较麻烦,我们可以从假定的正方向看过去,如果这个力使物体产生逆时针方向的转动,我们就记这个力的力矩为正,否则就记为负。
向左转|向右转