物理力的分析是怎樣的

時間 2021-06-02 03:45:04

1樓:Miniwell

從能量角度入手,如果可以用能量解決就分析力了,如果覺得能量很困難,就分析力

(大學的理論力學就會讓你幾乎不再進行力的分析了)

2樓:DarkFlameMatlab

首先。最大靜摩擦力大於滑動摩擦力,考慮恆拉力F,滑動過程的加速度怎麼就小於靜止的時候了。

根據牛二定律,物體受力的瞬間,要是受平衡力的話,怎麼就一定有加速度了?

然後,情況是這樣的。 實際上這涉及到了具有第一類間斷點函式的積分問題。

高中時代用的運動學公式是這麼來的:速度是加速度的積分,位移是速度的積分,當加速度a為常數的時候,利用牛頓-萊布尼茨公式得到:

牛頓-萊布尼茨公式的應用前提就是函式必須在積分閉區間連續

換句話說,你可以簡單的理解為速度是加速度在時間上的累積,而位移是速度在時間上的累積。如果某個時刻有加速度,但是若僅這個時刻有,而沒有持續乙個時間段的話,時間長度是等於0的,因此它不貢獻任何的速度變化。

在你的問題裡,a在整個積分段不再是常數了。假如在 時刻,突然給了這個物體大小為 的拉力,如果這個拉力小於物體的最大靜摩擦力 那麼物體毫無疑問的該靜止。如果這個拉力大於了最大靜摩擦力(當然也大於了滑動摩擦力),那麼物體將會在 時刻有乙個加速度 ,但是在下乙個時刻,立刻,馬上,這個物體有了速度,此時受到的是滑動摩擦力,所以加速度馬上突變為 ,所以整個過程的加速度可以這麼寫:

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此時可以看到,在積分區間的起點t0處,函式已經不連續了,所以不能再適用那個公式。實際t0點我們把它叫做第一類間斷點,這涉及到更深入的微積分知識了,就不再敘述,但這些本質上都是嚴格的數學理論。

從物理上分析的話,不嚴格的說就是我們可以認為加速度為 的前一瞬間和後一瞬間都不等於a0,所以加速度為a0的時間段長度為0,所以這個階段的速度增量 v = a0t = 0,位移也 = 0。

由於時間長度為0,那麼這個時刻的加速度為多少,都不影響我們最後的結果,同時由於函式在t0的左極限 時,其值就是a1,意思是t0的下乙個瞬間加速度就是a1了,那麼不妨我們就認為t0時刻加速度就是a1,這樣,函式就閉區間連續了,我們就能夠繼續快樂的使用高中所學的方程了,反正這樣的胡來,不會對結果造成任何的影響。(當然這裡不是胡來,這裡涉及到測度理論)。

所以當你算物體從靜止到運動的時候,採用的永遠是滑動摩擦力下的加速度,畢竟,靜止狀態下的加速度只有一瞬間。

最後從真實上來說,力是不可能突變的,所以加速度是不可能突變的,所以速度是不可能突變的,所以位移是不可能突變的,題目中實際上是乙個理想得不能再理想的情況了。

以我的能力,無法徹底的講清楚時間點和時間段的區別,可能會給你帶來新的困惑,那就是為什麼明明有那麼乙個時刻 a = a1,而a = a1 的時間段卻等於0. 這涉及到了微積分、涉及到了測度理論等等,希望你能夠先接收和適應這個操作,在大學裡面去,看看這些物理理論,到底是建立在怎樣的理論地基上的。

在學習這些的時候,同時你可能也會遇到例如乙個容積為有限值,內表面積卻無窮大的喇叭等奇奇怪怪的東西,記得替我向它問好……

3樓:小幻

物塊保持靜止條件是:

F≤μmg

你品,你細細品一下

等於的時候物塊可以不動,a=0

大於的時候a≠0,但是v可以等於0

你可以把t等於0理解為趨近某種極限,用dx表示,實則是已經運動了,自然就是滑動摩擦力。

4樓:RFisker

那乙個時刻可以認為是靜摩擦,然後在下一瞬間有了速度後就可以當成滑動摩擦去處理了。

那麼之前那段無限短時間內的運動,反正帶來的位置和速度變化量都是無限小,就忽略掉完事了,所以全程當動摩擦去算帶來的誤差也是無限小,無所謂的。

高中階段這麼理解就可以了,很輕鬆的。

5樓:細雨黃雨桐

問到這個問題說明你有比較深入的思考了。其實答案很簡單:因為高中學的摩擦力模型本身就是不完整的,所以會有這麼多說不清的細節。

想要做出這道題,就只管勻加速來算就好了。

如果要深究裡面的內容的話,首先其實靜摩擦力到動摩擦力不是突變的,有很多摩擦力的模型,比如stribeck模型,而高中學的是最簡陋的庫倫模型。

其次,靜摩擦和動摩擦之間的分界也不是由是否有速度來分的,而是有乙個微位移,在這個位移中是靜摩擦主導,這裡內容又是很複雜的摩擦學理論了。

總之,你的問題,在高中階段,沒法解決。。

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