高中物理,力矩问题

如图竖直轻质悬线上端固定下端与均质硬棒AB中点连接棒长为线长二倍。棒的A端用铰链固定在墙上... 如图竖直轻质悬线上端固定下端与均质硬棒AB中点连接棒长为线长二倍。棒的A端用铰链固定在墙上棒处于水平状态。改变悬线长度使线与棒的连接点逐渐右移并保持棒仍处于水平状态。则悬线拉力  上海12年题,(用力距做,但问题是杆受重力,拉力,及来自于铰链沿杆的力,3力不平行,也不可能交于一点啊,为什么还能处于平衡状态? 展开
百度网友1878c6503
2013-01-26 · TA获得超过955个赞
知道答主
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高中物理中的力学平衡一般是指共点力的平衡,很少涉及非共点力的力矩平衡,但是非共点力的力矩平衡就是初中的杠杆原理讲过的,力矩=力x力臂,(矢量,此处就考虑同平面内按顺时针或逆时针方向判定正负),当支点处的动力矩和阻力矩相等时平衡(静态平衡和转动平衡)。

该题对均质硬棒受力分析,可知:铰链处施加的弹力F始终沿沿杆方向,重力G和线中拉力T。支点在铰链处,且线与棒的连接点逐渐右移过程中棒始终水平,则F的力矩为零,重力的力矩为M1=G*L,线中拉力的力矩为M2=T*L',过程中始终力矩平衡,G、L不变,L'不断增大,则T逐渐减小。(由数学知识分析可知:在中点处L'=L,连接点移到最右端时L'=根号2*L,L'一直增大,可作图了解。)
追问
如果这么解释,三个力的焦点不交于一点,怎么平衡?  平衡应满足三力会交原理啊,  难到用转动平衡时不需考虑这个?
追答
平衡包括力平衡和力矩平衡。该题属于力矩平衡,不用共点力平衡知识求解。

共点力物体的平衡条件:受共点力的物体处于平衡状态时,这些力的合力为零。反之,物体所受合力为零,它一定处于平衡状态。
有固定转轴物体的平衡条件:力对物体的转动效果,取决于力矩M.力矩是力F与力臂L的乘积.M=F×L,力臂是转动轴到力的作用线的距离。如果力和转动轴平行,力臂为零,无论力F多大,力矩M都等于零,该力就不能使物体转动。有固定转轴物体的平衡条件是合力矩为零..(逆时针力矩为正,顺时针力矩为负)也可以表示为顺时针力矩等于逆时针力。
雷雨菜园
2013-01-26 · TA获得超过1170个赞
知道小有建树答主
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必然交于一点啊,那个铰链的力不一定沿杆,又不是轻杆,只有轻杆的铰链的力才是必然沿杆的。三个力不交于一点不可能平衡。
更多追问追答
追问
如果不沿杆,那么是铰链和绳与悬线上端节点的连线所在直线吧。。为什么沿不沿杆有轻杆重杆之分?  解释明白感激不尽
追答
这里边铰链的力是指向重力跟拉力的交点的,亦即绳的悬挂点,是定点,你说的我没太看懂大概也对吧……
关于杆上的力,如果是轻杆,即没有质量的杆,则不可能产生垂直轻杆的力,因为一旦产生,就必然在杆的某一段有非零的合力矩或是合外力,由于轻杆没有质量,必然导致无穷大的(角)加速度,这是物理上不能允许的。而重杆有质量可以加速运动,不受此限制。照此理解应该没有问题,详细的理论应该是按照刚体模型严格推导吧,总之记住轻杆的力必须沿杆就行了。
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