基于三力汇交原理分析均质杆的平衡问题

高中阶段在有关均质直杆的平衡问题中,当杆受3个非平行力时,可以采用三力汇交原理来定量分析杆的受力情况,这样既可以避开对力矩平衡关系的运用,也可以加深同学们对于共点力平衡知识以及三角几何关系的认识与运用.

三力汇交平衡定理在静力学分析中的应用

阐述三力汇交平衡定理的内容,介绍其在静力学分析中的应用。探讨三力汇交平衡定理如何直观化静力学分析。通过对比,说明其在静力学分析中的重要性和补充介绍的必要性。

对“三力汇交定理”的一点补充

本文证明了刚体若受非平行的三力作用而平衡,则此三力必共面且汇交手一点。

均布力的三力平衡汇交定理

现有的三力平衡汇交定理只是考虑了集中力的情形,没有考虑均布力;讨论了均布力的三力平衡汇交定理,并给出证明,使得三力平衡汇交定理更加丰富、更加完善.

测量摩擦系数的三力平衡装置研制与应用

介绍自行设计的实验教学装置,装置由固定支座、支杆、定滑轮、牵拉绳4部分构成。该装置能测量定滑轮的摩擦系数、验证静力学中三力平衡汇交定理并进行误差分析与矫正。学生通过对比分析理论值、矫正值和实测值,可以发现考虑摩擦系数的矫正值比不考虑摩擦系数的理论值更接近实测值,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。该装置调节灵活,易于操作。

一道竞赛决赛题的多种解法

对第39届全国中学生物理竞赛决赛理论考试试题第1题的第1问,分别采用力平衡与力矩平衡法,抛物线准线特征求极值法以及三力汇交原理,给出了3种不同于原参考解答的解决方案.

系泊系统的优化设计

系泊系统是近浅海观测网的重要组成部分,如何设计最优的系泊系统从而促进信号的传播具有重要的意义.本文围绕着系泊系统的设计问题展开讨论,通过三力汇交平衡理论和力矩平衡方程确定系泊系统中各个参数之间的联系,利用悬链线方程解得锚链的受力、形状,解决了在确定锚链的型号、长度和重物球的质量的情况下,使得浮标的吃水深度和游动区域及钢桶的倾斜角度尽可能小的问题,给出了最优系泊系统设计的方案.

重杆在墙角间的平衡问题

重杆能否仅依赖摩擦力在墙角上保持平衡?本文利用力的平衡条件,及几何关系,并运用摩擦角和自锁的概念,求出了杆平衡的充分条件.

基于力法和ANSYS粮箱支撑梁优化设计

对粮箱支撑梁基本参数计算,采用力法对支撑梁刚度和强度校核,并用ANSYS中Beam3单元和Workbench仿真平台对支撑梁校核验证,对力法所得结果进行分析对比,并实施改进优化。

警惕3球平衡问题的陷阱

对一道3球平衡问题分别用能量的观点和力的观点给出了两种解法,并对该问题作了进一步的研究,发现系统平衡的位置是唯一确定的,系统的相关物理量不能随意设定,否则系统在任何位置都不能平衡,或者即使理论上可能平衡,也会与实际不符.

电动平移板坯夹钳掉坯故障原因分析及改进措施

介绍了电动平移板坯夹钳的结构、工作原理及用途,分析了导向滑块下滑条件及掉坯故障原因,提出了陀螺材料、改变润滑脂类型、改进钳齿结构以及导向滑块结构尺寸优化设计等设计改进措施。最终实现导向滑块下滑临界系数值由原设计0.46降至设计改进后0.31,较为明显地改善了夹持可靠性效果。

利用三阶行列式巧解三力问题

三力汇交原理本质上属于数学上的三条直线相交的问题,而三条直线相交问题实际上就是对应的三个方程解的唯一性问题。线性代数理论中的克莱姆法则指出了线性方程组解的存在性和唯一性的问题,这一法则的推论即齐次线性方程组有非零解的充要条件是其系数行列式为零,利用这个三阶行列式可以巧妙地求解和三力汇交原理有关的物理难题。

均质半圆弧质心位置的五种求法

均质半圆弧质心位置在物理竞赛中是个基本问题,本文给出5种求法供参考.分别运用了定义法、三力汇交法、巴普斯定理、质心运动定律和功能原理.

用能量的观点求解平衡问题例析

在保守力场中，保守力所做的功等于势能的减少。保守力学体系处于平衡状态时，根据系统势函数一阶导数为零，可得出系统在保守力以及约束力等作用下的平衡位置。本文通过5个典型例题给出在这类问题中的具体做法以及一般的求解程序。

关于物体平衡方程形式的讨论

一位教师提出“平面汇交力系的平衡方程为∑X=0及∑Y=0。有些习题明明是平面汇交力系的问题,为什么有人(包括不少教科书)却用只有平面一般力系才有的平衡方程∑m=0求解?”这个问题带有一定的普遍性。这有两个方面的原因。首先,灵活地选用不同形式的平衡方程,会使静力学问题的求解变得简捷方便,但是现有教材对这个问题的讨论不够。其次,如果不影响对平衡问题静定性的判断的话,对于已经学习过平面一般力系简化和平衡理论的同学来说,可以不必花费过多的力气去判断力系的种类,可以解决实际问题为前提,按一般力系的思路去求解。实际上,即使善于判断汇交力系,