如图所示,三角形物块重心在O点,重G=20N,L=0.1m,系球绳长亦为0.1m,球半径R=0.1m,为使整个装置不翻倒 我看了网上的讲解 没看懂 谁能帮我解释一下或者重新为我讲解一下 为什么整体的重心会到左边的直角边上? 转动轴要选左边的直角边?难道不是选立体三角形直角顶点所在的那条棱吗? 因为刚自学 希望高手能为我解答下 十分感谢http://zhidao.baidu.com/question/421919320.html
这个同学,这个问题可以用高中物理中常用的整体法和隔离法来解决,整体法即把两个物体当作一个整体进行受力分析,不用考虑两个物体间的相互作用力;隔离法即是把两个物体分开进行受力分析,要考虑两个物体间的相互作用力。
下面来解决这个问题,先用整体法,把两个物体当作一个整体,采用假设的方法,当左边的球的质量增大时整体重心向左移动,当大到一定程度,重心刚好在三角形的竖直的直角边时这个球的质量最大,如果再大一点,重心就会继续向右移动,此时就会倾倒,系统不稳定,所以整体重心在直角边上是整体不倾倒的临界条件。所以此时重心在竖直的直角边上刚好不倒,此时计算的球的质量即为最大的球的质量。
再来解决定量计算问题。这时要使用隔离法,并且涉及到力矩的问题,L1×F1=L2×F2;就是初中的竿杆原理的公式,这里可以这样理解,球的重力使整个物体逆时针旋转,三角形的重力使整个物体顺时针旋转,其中以重心为 竿杆的支点。所以在公式L1×F1=L2×F2中L1、L2球和三角物体的力臂,分别为R和L,F1、F2为两个物体的重力,代入就可以解得球的最大质量。
下面来解决这个问题,先用整体法,把两个物体当作一个整体,采用假设的方法,当左边的球的质量增大时整体重心向左移动,当大到一定程度,重心刚好在三角形的竖直的直角边时这个球的质量最大,如果再大一点,重心就会继续向右移动,此时就会倾倒,系统不稳定,所以整体重心在直角边上是整体不倾倒的临界条件。所以此时重心在竖直的直角边上刚好不倒,此时计算的球的质量即为最大的球的质量。
再来解决定量计算问题。这时要使用隔离法,并且涉及到力矩的问题,L1×F1=L2×F2;就是初中的竿杆原理的公式,这里可以这样理解,球的重力使整个物体逆时针旋转,三角形的重力使整个物体顺时针旋转,其中以重心为 竿杆的支点。所以在公式L1×F1=L2×F2中L1、L2球和三角物体的力臂,分别为R和L,F1、F2为两个物体的重力,代入就可以解得球的最大质量。
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第1个回答 2012-07-25
当球的质量取最大值 M 时,球和三角形物块组成的整体的重心必在三角形左侧的竖直边上
因为 重心最外面就是三角形左侧的竖直边上 此时球的质量为最大值
如果重心在三角形左侧的竖直边的右边 那么L没有达到最大 根据杠杆原理 能承受球的质量也没有达到最大值
如果重心在三角形左侧的竖直边的右边 那么平衡被打破 整个装置翻倒
所以 当球的质量取最大值 M 时,球和三角形物块组成的整体的重心必在三角形左侧的竖直边上
Mg*R=G*L 这是杠杆原理
球的最大质量是 M=G*L / (gR)=20*0.1 / (10*0.1)=2 千克 。
因为 重心最外面就是三角形左侧的竖直边上 此时球的质量为最大值
如果重心在三角形左侧的竖直边的右边 那么L没有达到最大 根据杠杆原理 能承受球的质量也没有达到最大值
如果重心在三角形左侧的竖直边的右边 那么平衡被打破 整个装置翻倒
所以 当球的质量取最大值 M 时,球和三角形物块组成的整体的重心必在三角形左侧的竖直边上
Mg*R=G*L 这是杠杆原理
球的最大质量是 M=G*L / (gR)=20*0.1 / (10*0.1)=2 千克 。
第2个回答 2012-07-25
两种处理方法:
1、由于小球和三角形物块不转动,因此可以看成一个整体,联想杠杆,直角为支点,左边距离支点为R处放一个质量为M的质点,右边距支点为L处放一个重量为G的质点。
2、这个地方用到力矩的知识,力矩=力*力臂,力臂是从给定点到力作用线的最短距离,作用线通过找到这个力的作用点,然后沿着力的方向向两方向无限延长来得到,转动轴是直角,三角形物块的重力垂直向下,作用线与直角最短距离是L,小球沿绳子的拉力与小球对左边直角边的压力合力为小球重力,此时力臂为小球半径,因此设小球质量为M,MgR <= GL,就不会翻倒。
1、由于小球和三角形物块不转动,因此可以看成一个整体,联想杠杆,直角为支点,左边距离支点为R处放一个质量为M的质点,右边距支点为L处放一个重量为G的质点。
2、这个地方用到力矩的知识,力矩=力*力臂,力臂是从给定点到力作用线的最短距离,作用线通过找到这个力的作用点,然后沿着力的方向向两方向无限延长来得到,转动轴是直角,三角形物块的重力垂直向下,作用线与直角最短距离是L,小球沿绳子的拉力与小球对左边直角边的压力合力为小球重力,此时力臂为小球半径,因此设小球质量为M,MgR <= GL,就不会翻倒。
第3个回答 2012-07-25
1、整体的重心在三角形的底之内,三角形就不会翻倒,所以选了直角这个点。
2、把球与三角形物块做整体看,受到了重力,还受到地面的支持力!
所以选 转动轴的时候,有技巧,往往去选择某一个力的延长线上,这样计算力矩的时候,力臂为0,就可以忽略这个力矩了。
3、选三角形直角顶点所在的那条边都可以,因为最后支持力或者说重心就在这条线上。本回答被提问者采纳
2、把球与三角形物块做整体看,受到了重力,还受到地面的支持力!
所以选 转动轴的时候,有技巧,往往去选择某一个力的延长线上,这样计算力矩的时候,力臂为0,就可以忽略这个力矩了。
3、选三角形直角顶点所在的那条边都可以,因为最后支持力或者说重心就在这条线上。本回答被提问者采纳
第4个回答 2012-07-25
按照楼主给的链接的解答的公式描述,就是楼主说的”立体三角形直角顶点所在的那条棱“,该棱和纸面垂直,那个解答可能语言描述的不太清楚。