郭俊明
力的正交分解法是把一個(gè)力分解在兩個(gè)互相垂直的坐標(biāo)軸上的方法,是力學(xué)問題中處理力的最常用的方法。其優(yōu)點(diǎn)有:其一,借助數(shù)學(xué)中的直角坐標(biāo)系(x,y)對(duì)力進(jìn)行描述;其二,幾何圖形關(guān)系簡(jiǎn)單,是直角三角形,且解直角三角形方法多,容易求解。
力的正交分解法的應(yīng)用大體可以分為兩類:
一、用正交分解法解決力的平衡問題
二、用正交分解法解決帶有加速度的物體的受力問題
此類問題運(yùn)用正交分解法有一定的靈活性,主要體現(xiàn)在如何建立直角坐標(biāo)系上。大體有三種情況:①以加速度所在直線和垂直加速度所在直線建立坐標(biāo)系來分解力;②把加速度分解為相互垂直的兩個(gè)方向,但不分解力;③按正交分解法既分解加速度又分解力。
(一)以加速度所在直線和垂直加速度所在直線建立坐標(biāo)系分解力的基本步驟:
(1)首先依據(jù)題目的已知條件和待求量選擇好研究對(duì)象;
(2)對(duì)確定的對(duì)象進(jìn)行受力分析并畫出受力圖;
(二)把加速度分解為相互垂直的兩個(gè)方向。這種情況的解題步驟同(一),只是在(一)中分解的是力,而在這里分解的是加速度。
(三)既分解加速度又分解力。步驟同上兩種。
總結(jié):用正交分解法解決帶有加速度的物體的受力問題時(shí),少數(shù)題可以靈活采用(二)和(三)中的方法,因?yàn)檫@兩種方法相比較(一)中的方法計(jì)算要簡(jiǎn)單得多,但不容易想到。但(一)中的方法是正交分解中最常規(guī)的方法,希望同學(xué)們牢牢掌握。在做題時(shí)究竟是采用方法(一)還是方法(二)式方法(三),只有同學(xué)們多加訓(xùn)練,把握解答這類題的思路,才能運(yùn)用得當(dāng)、自如。