質點在初始位置所受的力怎麼算
1. 求力的公式
F=ma.
式中F和a為力和加速度;m為該物體的質量。式右的m和a如果是已知的,則本式即為力的定義。所以在絕對制中,質量是基本量,力是導出量。
力的量綱是MLT-2,其中M、L、T分別為質量、長度和時間的量綱。在動力學中它等於物體的質量與加速度的乘積。
任何物體的重量是用標准物體的重量來度量的。設物體的重量為W,則它的質量m可以寫成W/g。這個導出量m的量綱為FT2L-1,其中F為力的量綱。
由於地球表面各處的地球引力加速度並不完全相等,所以物體在地球表面各處的重量,也不會完全相等。為了避免這種困難,規定地球表面的某一特定點作為測量標准物體的標准重量的場所。
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牛頓第二定律的六個性質:
1、因果性:力是產生加速度的原因。
2、矢量性:力和加速度都是矢量,物體加速度方向由物體所受合外力的方向決定。牛頓第二定律數學表達式∑F=ma中,等號不僅表示左右兩邊數值相等,也表示方向一致,即物體加速度方向與所受合外力方向相同。
3、瞬時性:當物體(質量一定)所受外力發生突然變化時,作為由力決定的加速度的大小和方向也要同時發生突變;當合外力為零時,加速度同時為零,加速度與合外力保持一一對應關系。牛頓第二定律是一個瞬時對應的規律,表明了力的瞬間效應。
4、相對性:自然界中存在著一種坐標系,在這種坐標系中,當物體不受力時將保持勻速直線運動或靜止狀態,這樣的坐標系叫慣性參照系。地面和相對於地面靜止或作勻速直線運動的物體可以看作是慣性參照系,牛頓定律只在慣性參照系中才成立。
5、獨立性:作用在物體上的各個力,都能各自獨立產生一個加速度,各個力產生的加速度的矢量和等於合外力產生的加速度。
6、同一性:a與F與同一物體某一狀態相對應。
2. 怎麼確定質心的位置
質心不一定非要在物體上,比如說呼啦圈的質心就在圓心處.質心是一種近似處理的概念.為了計算的某種方便,比如說所考慮的物體是做剛性無旋轉運動,就是說每時刻物體上的每個點所做的運動情況都一樣,沒有相對運動,我們就可以將物體看成一個點,物體的質量與運動都可以用這個點表示,這個點就是質心.你說的那個質心也是在物體外部,可以用公式求的,這里不再贅述.
你那麼求算是對的,但是如果繩子不是勻質的,就得用微積分求了
3. 力的公式怎麼算
1.力(F):力是物體對物體的作用。
物體間力的作用總是相互的。
力的單位:牛頓(N)。
測量力的儀器:測力計;實驗室使用彈簧測力計。
力的作用效果:使物體發生形變或使物體的運動狀態發生改變。
物體運動狀態改變是指物體的速度大小或運動方向改變。
2.力的三要素:力的大小、方向、作用點叫做力的三要素。
力的圖示,要作標度;力的示意圖,不作標度。
3.重力G:由於地球吸引而使物體受到的力。方向:豎直向下。
重力和質量關系:G=mg m=G/g
g=9.8牛/千克。讀法:9.8牛每千克,表示在地球上質量為1千克物體所受重力為9.8牛。
重心:重力的作用點叫做物體的重心。規則物體的重心在物體的幾何中心上,不規則物體中心可在物體上可不在物體上。
4.二力平衡條件:作用在同一物體;兩力大小相等,方向相反;作用在一直線上。
物體在二力平衡下,可以靜止,也可以作勻速直線運動。
物體的平衡狀態是指物體處於靜止或勻速直線運動狀態。處於平衡狀態的物體所受外力的合力為零。
5.同一直線二力合成:方向相同:合力F=F1+F2 ;合力方向與F1、F2方向相同;
方向相反:合力F=F1-F2,合力方向與大的力方向相同。
6.相同條件下,滾動摩擦力比滑動摩擦力小得多。
滑動摩擦力與正壓力,接觸面材料性質和粗糙程度有關。【滑動摩擦、滾動摩擦、靜摩擦】
7.牛頓第一定律也稱為慣性定律其內容是:一切物體在不受外力作用時,總保持靜止或勻速直線運動狀態。
慣性:物體具有保持原來的靜止或勻速直線運動狀態的性質叫做慣性。
4. 已知質點受x.y.z.三個方向的力和初始位置 ,怎樣求力所做的功
這三個力是恆力還是變力啊,如果是恆力那就先矢量合成,變力的話用第二重曲線積分。
5. 知道力場,質點的初始位置和初速度和質量,那質點的運動路徑應該是可以確定的了(只考慮牛頓力學),請問
對質點進行受力分析,合力方向為加速度的方向。在每個時點,由初速度和該時點有加速度產生的速度,通過平行四邊形法則,可得出該時點質點的和速度。
也可以通過正交變換,把加速度分解為沿初速度方向和垂直於初速度方向,分別計算速度,然後再合起來。
預言質點位置,如果不用電腦來描,很難預言准確。
6. 1。為什麼在勻質球的空腔內任意位置處質點所受球的萬有引力的合力為零 2。圖中的②是怎麼算出來的
第一個因為球體中心對稱,質點在中心時由於中心對稱,四周產生的力全部互相抵消了
7. 理論力學計算
ω=√(8g/3R)
Jε=ΣMo(F) 其中:
轉動慣量 J=mR^2/2+mR^2=(3/2)mR^2
外力對轉軸o的主矩 ΣMo(F)=mgRsinθ
角加速度 ε=ΣMo(F)/ J=mgRsinθ/((3/2)mR^2)=2gsinθ/(3R)
θ=180° 時 ε=0
機械能守恆(設θ=180° 時 勢能=0),有:
2mgR=(1/2)Jω^2
ω=√(8g/3R)
轉動慣量(Moment of Inertia)是剛體繞軸轉動時慣性(回轉物體保持其勻速圓周運動或靜止的特性)的量度,用字母I或J表示。 在經典力學中,轉動慣量(又稱質量慣性矩,簡稱慣距)通常以I 或J表示,SI 單位為 kg·m²。對於一個質點,I = mr²,其中 m 是其質量,r 是質點和轉軸的垂直距離。轉動慣量在旋轉動力學中的角色相當於線性動力學中的質量,可形式地理解為一個物體對於旋轉運動的慣性,用於建立角動量、角速度、力矩和角加速度等數個量之間的關系。
平均角加速度
轉動剛體從瞬時t開始的角速度變化Δω與相應時間間隔Δt的比值稱為平均角加速度,即α=Δω / Δt。
瞬時角加速度
若Δt→0,則這一比值就稱為在瞬時t剛體轉動的角加速度,又稱瞬時角加速度,記為ε,即ε= lim εm)(Δt→0=Δω/Δt=dω/dt).
當作用於物體的力矩 是常數時,角加速度也會是常數.在這個等角加速度的特別狀況里,此運動方程式會算出一個決定性的,單值的角加速度.
當作用於物體的力矩 不是常數時,物體的角加速度會隨時間而變.這方程式成為一個微分方程式.這微分方程式是此物體的運動方程式;它可以完全的描述此物體的運動.
計算公式
角加速度
α=Δω / Δt
單位:弧度/秒^2; (rad/s^2;)
重力勢能為與物體位置相關的能量,重力勢能具有相對性。表達式為 Ep=mgh 其中,m為質量,單位千克;g為重力常數,9.8N/kg;h為高度,物體相對於勢能參照面的高度(具有相對性,勢能參考面選擇不同,則h不同),單位米。需要注意的是,h的數值具有相對性,但是對於一個運動過程來說,初始位置和最終位置的Δh是代數值,沒有相對性。
彈性勢能為
(胡克定律的表達式為f=kx,其中k是勁度系數,x是物體的形變數。在國際單位制中,f的單位是牛,x的單位是米,它是形變數(彈性形變),k的單位是牛/米。勁度系數在數值上等於彈簧伸長(或縮短)單位長度時的彈力)
動能為
1)系統的初、末狀態機械能守恆
2)系統的動能增加量等於勢能減少量
8. 一質點在坐標平面內運動,有一力 作用在質點上.在該質點從坐標原點運動到
此力若為恆力,它做的功W(=FScosa)與始末位置有關,還和力的方向、大小有關。此力若為變力,它的功還可能與運動路徑有關,你的題目條件不足。如果從動能定理角度考慮,則需要知道它的初末狀態動能,還需要知道它受到的其它力的情況
1、就是f與重力的合力問題,f最小,與運動方向垂直,且向右上方,此時為f=mgsinθ。
2、增大,減小都有可能。
(8)質點在初始位置所受的力怎麼算擴展閱讀:
一,質點組動量定理。
由牛頓第二定律,每個質點的運動方程為:
對n個質點求和,利用質點組內的力和為零的性質,得到(外力的矢量和)。
即質點組的動量的變化率等於質點組所受外力的矢量和。
二,質心運動定理;
由質心的定義:對時間兩次求導數,利用內力的矢量和為零,可得(外力矢量和)。
該式稱為質心運動定理,表明:質點組質心的運動如同一個質點的運動一樣,它的質量等於整個質點組的質量,作用於它的力等於質點組外力矢量和。
該式表明了質心的重要性和特殊性:
(1)質心是一個特殊的幾何點,但它的運動狀態可以代表質點組的整體特徵;(2)內力不影響質心的運動狀態,但能影響個別質點的狀態;(3)給定外力,各質點運動狀態盡管不知道,但質心的運動狀態可以完全確定,質心的運動狀態只取決外力。
9. 大學物理已知運動方程和質量,怎麼算質點力的大小舉例子
運動方程的一般形式是:r=r(t),黑體字r表示質點的位置矢量,方程的意義是,位置矢量是時間t的函數,該式對時間求二階導數就得到加速度a=d^2r/dt^2
根據牛頓第二定律,質點受到的合力F=ma
例如,已知質量m=1kg的質點,沿著直線x運動,方程為x=3*t+2*t^2
則:a=4m/s^2,,受到合力F=1×4N=4N
10. 關於力的計算公式
1.重力G=mg
(方向豎直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用點在重心,適用於地球表面附近)
2.胡克定律F=kx
{方向沿恢復形變方向,k:勁度系數(N/m),x:形變數(m)}
3.滑動摩擦力F=μFN
{與物體相對運動方向相反,μ:摩擦因數,FN:正壓力(N)}
(10)質點在初始位置所受的力怎麼算擴展閱讀:
力的不同分類
1.根據力的性質可分為:重力、萬有引力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等。(注意,萬有引力不是在所有條件下都等於重力)。(重力不是所有條件下都指向地心,重力是地球對物體萬有引力的一個分力,另一個分力是向心力,只有在赤道上重力方向才指向地心。)
2.根據力的效果可分為:拉力、張力、壓力、支持力、動力、阻力、向心力、回復力等。
3.根據研究對象可分為:外力和內力。
4.根據力的作用方式可分為:非接觸力(如萬有引力,電磁力等)和接觸力(如彈力,摩擦力等)。
5.四種基本相互作用(力):引力相互作用,電磁相互作用,強相互作用,弱相互作用。
力的性質:
物質性:力是物體(物質、質量)對物體(物質、質量)的作用,一個物體受到力的作用,一定有另一個物體對它施加這種作用,力是不能擺脫物體而獨立存在的。
相互性(相互作用力):任何兩個物體之間的作用總是相互的,施力物體同時也一定是受力物體。只要一個物體對另一個物體施加了力,受力物體反過來也肯定會給施力物體增加一個力。(產生條件:力大小相等(合力為零處於無方向靜止運動狀態)或不相等,方向相反,作用在兩個不同的物體上,且作用在同一直線上。簡單概括為:異物、等值、反向、共線。 一對相互作用力必然是同時產生,同時消失的。)
矢量性:力是矢量,既有大小又有方向。
同時性:力同時產生,同時消失。
獨立性:一個力的作用並不影響另一個力的作用。
包含力的大小、方向、作用點三個要素。用一條有向線段把力的三要素准確的表達出來的方式稱為力的圖示。大小用有標度的線段的長短表示,方向用箭頭表示,作用點用箭頭或箭尾表示,力的方向所沿的直線叫做力的作用線。力的圖示用於力的計算。判斷力的大小時,一定要注意線段的標度,因為即使一條線段比另一條線段長,但長線段的標度也長的話,那短線段表示的力不一定比長線段表示的力小。