
初中课本上的二力平衡似乎有一个很大的错误
初中课本上的二力平衡似乎有一个很大的错误现在假设一个质点,这个质点受到一个向心力,和一个垂直于它的动力,那么质点应该做圆周运动。现在我们假设提供该质点向心力的绳子的前半段...
初中课本上的二力平衡似乎有一个很大的错误现在假设一个质点,这个质点受到一个向心力,和一个垂直于它的动力,那么质点应该做圆周运动。现在我们假设提供该质点向心力的绳子的前半段是静止的,建立坐标系,之后撤去动力,只剩下一个向心力,若没有阻力,该质点受到惯性仍保持匀速转动。现在质点只受一个向心力,按照初中课本上的二力平衡来解释,这个质点就不会再是静止的,因为只受到向圆心的拉力,应该向圆心加速运动。但其实参照坐标系来看,根本就没有向圆心运动。那么假如,的确有一个力(离心力)存在并跟这个拉力平衡,质点静止,那么再以圆心建立坐标系,质点受到向内的向心力和向外的离心力,大小相同,方向相反,作用在同一条直线和作用点,那么质点相对于圆心应该就静止了。但事实上质点还在做圆周运动,那么是不是就代表初中课本上的二力平衡有错
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2个回答
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题主似乎弄混了坐标系与参考系的概念,研究定性问题其实不需要建立坐标。 不计重力,应该试着从两个方面考虑:
1、从惯性系(地面)看,质点只受绳子的拉力,做向心加速运动。
2、从绳子和质点共同运动的加速系看来,质点收到绳子的拉力以及加速产生的离心力(也就是惯性力,这个概念不要过早给中学生讲),从而有二力平衡,质点确实保持静止,实际上,任何刚体或质点在自身固连系中都是完全静止的。
题主产生困惑的最大原因就是在加速系中运用受力分析,但将其结果和惯性系中结果进行比对。
中学物理课本确实有许多问题,比如坚决否认惯性力这类概念,避开加速系,但都是考虑到学生的理解能力有限,题主也不必给学生补充太多。
1、从惯性系(地面)看,质点只受绳子的拉力,做向心加速运动。
2、从绳子和质点共同运动的加速系看来,质点收到绳子的拉力以及加速产生的离心力(也就是惯性力,这个概念不要过早给中学生讲),从而有二力平衡,质点确实保持静止,实际上,任何刚体或质点在自身固连系中都是完全静止的。
题主产生困惑的最大原因就是在加速系中运用受力分析,但将其结果和惯性系中结果进行比对。
中学物理课本确实有许多问题,比如坚决否认惯性力这类概念,避开加速系,但都是考虑到学生的理解能力有限,题主也不必给学生补充太多。
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