作者mantour (朱子)
看板Physics
标题Re: [请益] 合力-作用点
时间Sun Nov 8 16:04:59 2009
我想我应该是错在 , 一开始我假设找得到 R 使得
R x F = Σ (R_i x F_i)
「 如果有个物体的合力为 0, 但是合力矩不为 0 的时候呢? 」
答案就是 这时找不到 符合上述的 R
但是也只有这个情况找不到 , 其他情况都是可以的
(也可当成这时 |R| -> ∞)
不过其实去设想这个合力的作用点不是这麽实用
因为一般来说,直接用合力和合力矩来表示刚体的受力也就够了
如果照ntust 661 的方法的话
感觉就是相当於找一组 τ(力偶造成的力矩)和 R 使得
τ + R x F = Σ (R_i x F_i)
这时当然就一定找得到了
比如说,我可以规定
R = (ΣR_i)/N
τ = Σ(R_i x F_i) - R x F
这样一来 当 R_i' = R_i + r 代入时
R' = R + r
τ' = τ
τ' + R'xF = Σ(R_i' x F_i)
就依然成立
但是这样一来R的选择就变得更加任意了
比如说
R = Σ(|F|R_i) / (Σ|F|)
也一样可以
到头来好像变得没什麽意义XD
※ 引述《Muscovy (三分熟的闹钟)》之铭言:
: ※ 引述《mantour (朱子)》之铭言:
: : 推 Muscovy:当然物体的总力矩也会变, 但是通常不会因为这样就变成零.
: : 如果受力为 F1,F2, ...
: : 施力点分别为 R1, R2 ,.....
: : 合力 为 F = F1 + F2 + ....
: : 合力矩为 R1xF1 + R2xF2 + .....
: : 假设在原坐标中找到一点(不唯一) R 使得
: : R x F = R1 x F1 + R2 xF2 + .......
: 这几行加起来有点问题, 不过我一下子讲不出来应该怎麽修正.
: : 则 坐标平移後
: : R' = R + r
: : R1' = R1 + r
: : R2' = R2 + r
: : ....
: : 合力矩 = R1' x F1 + R2' x F2 + .......
: : = (R1+r) x F1 + (R2+r) x F2 + ......
: : = (R1 x F1 + R2 x F2 + ...... ) + r x (F1 + F2 + ......)
: : = R x F + r x F
: : = ( R + r ) x F
: : = R' x F
: 我一开始想的也跟你一样.
: 但是马上就遇到一个问题...
: 如果有个物体的合力为 0, 但是合力矩不为 0 的时候呢?
: 譬如一组平行力 F 跟 -F, 相距为 d 的情形.
: 这种状况应该是没办法用 single force 表示的.
: 所以说上面写的解成立...
: 但是还要加上一堆合力为 0, 合力矩不为 0 的受力.
: 这个应该是比较一般的情形.
: 我一下子讲不出来你的解应该怎麽修正.
: 不过我知道问题是出在 F 有可能等於 0.
: ────
: 补充一下, 发现我忘了讲完.
: 所以最後写到的 R' 其实会受到 ntust661 提到的力偶所影响.
: 但是力偶本身并不会因为座标变换而有改变.
: 所以 R x F -> R' x F 写成 linear transformation 的时候...
: 这应该是有点问题的(它的转换没有问题, 但是等号成立与否有问题. )
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◆ From: 140.112.213.158
1F:推 ntust661:看是对哪个点当参考点 11/08 16:13
2F:→ ntust661:假如说一根棒子,受力在棒子上,这时候要取合力 11/08 16:16
3F:→ ntust661:就会把 ΣFx = 0 ΣFy = 0 (我以卡式座标来分方向) 11/08 16:16
4F:→ ntust661:上面写错了 11/08 16:17
5F:→ ntust661:会算出 ΣFx 以及 ΣFy (可能为零也可能不为零) 11/08 16:17
6F:→ ntust661:然後再算出总合力ΣF 11/08 16:18
7F:→ ntust661:然後就是要取一个任意的点来当参考点 11/08 16:19
8F:→ ntust661:再以那点为力矩中心 11/08 16:19
9F:→ ntust661:ΣFx_i * r1_i + ΣFy_i * r2_i = ΣM 11/08 16:20
10F:→ ntust661:那以ΣM = ΣF * D 11/08 16:20
11F:→ ntust661:可以求出 D 距离 参考点 多少位置 11/08 16:20
12F:→ ntust661:就可以精确的求出合力作用点了 11/08 16:21
13F:推 chungweitw:agree..如果原发问者问的合力作用点是本篇或者ntust661 11/08 21:49
14F:→ chungweitw:的意思, 那合力作用点的确不是个有意义的概念 11/08 21:50
15F:推 ntust661:其实作用点应该说是力作用在物体上的点@.@ 11/08 21:53
16F:→ chungweitw: 如果是这样, 那就 11/08 22:00
17F:→ chungweitw:和你上面算的D是两种不同的东西了. 11/08 22:01