Re: [解題] 一題力學

看板tutor作者 (oodh)時間10年前 (2013/10/30 01:20), 編輯推噓17(17028)
留言45則, 4人參與, 最新討論串2/3 (看更多)
這題我認為兩人施的力應該是一樣的 有一個關鍵,就是「三力平行」 雖然質心的重力並沒有垂直桿子,但是兩人施的力也沒有。 如果以轉動平衝:合力矩=0 的角度來算,兩人要施的力應該是一樣的 在這裡,順道提一下,關於力矩的算法其實有兩種: 1. 把「支點到施力方向上的(垂直)距離」當成力臂 x 力 2. 桿子長 x 垂直於桿子的分力 算出來是一樣的。 另外,計算時,用哪一個點當支點都應該符合「合力矩 = 0」 所以挑選支點的訣竅就是「哪一個力比較難算的(有第二未知數的),就拿它當支點」 因為「過支點的力,不產生力矩」 這樣就可以透過轉動平衡解開另一個未知數 在本題, 以質心為支點時,桿子的重力不產生力矩 因為兩施力平行,所以不論以何種方法算,力臂都會等長 (會得到兩個相似(在本題是全等)的三角形) 以兩端為支點時,作為支點的那個力不產生力矩 因為重力和另一施力平行,所以會得到相似三角形、邊長比 2:1 所以不論是哪邊,要施的力都會是重力的一半 應該是這樣才對……吧? 現實生活中,因為便當會滑動; 或是因為施力點沒辦法像圖形上那樣,像用線吊著一樣只對桿子上的一個點施力 所以可能實際情況是下面的那個出比較大力吧…… 這個我就不清楚了。 大家可以留意一下,許多題庫、講議裡「兄妹倆合力抬xx」的圖形 兩兄妹也是一高一低的;但這並不影響計算 我想這並不是「本題忽略角度」, 而是因為如果兩人出的力都是鉛直的,那應該不會因角度而影響平衡時的施力 ※ 引述《hhhmings ()》之銘言: : 標題: [解題] 一題力學 : 時間: Tue Oct 29 09:53:00 2013 : 4.題目: : http://ppt.cc/91Gq : : 問題出自一位的小朋友,突然問我: : 抬便當時,高的人抬比較高,所以會比較重嗎? : 如圖,如果這樣的情況下, : FA 和FB 的大小,誰大呢? : 推 bluesky0831:矮的要施較大的力吧 10/29 10:42 : → bluesky0831:哎呀我好像搞錯了XD 10/29 10:45 : 推 KDDKDD:質心和兩邊並不是等距吧 在水平時質心和兩邊等距 所以 10/29 15:42 : → KDDKDD:兩人會出力相等 但是傾斜時 質心的質量沿地面延長畫下來 10/29 15:45 : → KDDKDD:下來時 你會發現和兩邊施力點的距離會有不同 再依力矩觀 10/29 15:47 : → KDDKDD:點 比較低的人就會吃虧了 10/29 15:48 : 推 KDDKDD:http://ppt.cc/toxz 我故意畫誇張一點 10/29 15:55 : → KDDKDD:如果要比較嚴格的証明的話 可能得用到三角涵數 和積分了 10/29 15:56 : → KDDKDD:先把質量對水平距離畫出力圖(分X Y軸) 這題並不算均勻受力 10/29 15:58 : → KDDKDD:所以力圖並不是規則圖形 然後依力圖去算質心位置 再用靜 10/29 15:59 : → KDDKDD:力學的算法去求那一邊力量比較大 10/29 16:00 : → KDDKDD:如果沒記得 這比較像是材力或靜力學的作法 10/29 16:02 : 推 NTUbug:工力 靜力篇 位置低者有較大的受力 10/29 22:47 -- oodh 進入守備狀態 接著覆蓋一張蠶絲被 結束這回合 http://www.facebook.com/buzz.huang -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 111.235.192.153 ※ 編輯: oodh 來自: 111.235.192.153 (10/30 01:24)

10/30 02:20, , 1F
呃 事實上並不是1:2 因為傾斜時 施力點一個在最旁邊
10/30 02:20, 1F

10/30 02:22, , 2F
一個離端點還有距離 所以非等力臂
10/30 02:22, 2F

10/30 02:24, , 3F
至於國中算類似的題目 一定都是畫水平 至少大考都是如
10/30 02:24, 3F

10/30 02:26, , 4F
此 會讓老師誤解等力臂的原因 主要是棍子都被簡化成一
10/30 02:26, 4F

10/30 02:28, , 5F
一直線 力量作用於一點 等等很多的條件
10/30 02:28, 5F

10/30 07:47, , 6F
等我晚一點有空 再用手寫的畫一份應力圖好了 好久沒寫類
10/30 07:47, 6F

10/30 07:48, , 7F
似的題目了= =+
10/30 07:48, 7F

10/30 11:24, , 8F

10/30 11:41, , 9F
我是以h大的圖示來求解的
10/30 11:41, 9F

10/30 12:46, , 10F
就是類似B大的圖XDD
10/30 12:46, 10F

10/30 12:47, , 11F
因為原PO畫錯了XDD
10/30 12:47, 11F

10/30 15:40, , 12F
當替代役中抽空粗淺繪製的力圖XD
10/30 15:40, 12F

10/30 19:38, , 13F
不好意思想問一下 如果以b大的圖 但施力位置移動到兩側中央
10/30 19:38, 13F

10/30 19:40, , 14F
(A點往上B點也往上) 這樣力臂就變成等長了嗎?
10/30 19:40, 14F

10/30 20:50, , 15F
力量通過支點 無往上抬的力量
10/30 20:50, 15F

10/30 21:39, , 16F
講得更直白一點 抬東西 你施剪力做什麼= =+
10/30 21:39, 16F

10/30 22:11, , 17F
不太懂您的意思
10/30 22:11, 17F

10/30 22:34, , 18F
補一下圖 借用b大的改一下xD http://ppt.cc/mpC2
10/30 22:34, 18F

10/31 10:13, , 19F

10/31 10:19, , 20F

10/31 12:42, , 21F
這題數學上的証明 只是暫且先用力圖的簡化去完成 刻意去
10/31 12:42, 21F

10/31 12:43, , 22F
刻意去追求數學上的等力臂 我覺得不切實際 況且這種証明
10/31 12:43, 22F

10/31 12:45, , 23F
法是建立在 物體質量集中於質心 兩力作用點非常小等等前
10/31 12:45, 23F

10/31 12:45, , 24F
提下 我在上一篇文章就寫過 這種証明法是不嚴格的 實際
10/31 12:45, 24F

10/31 12:47, , 25F
上証明 得用材力OR靜力的作法 先把物體對X Y 軸對應的
10/31 12:47, 25F

10/31 12:48, , 26F
的重量用應力圖畫出後 再用合力=0 合力軸=0去求FA和FB大
10/31 12:48, 26F

10/31 12:49, , 27F
誠如K大所說 這種力圖的證明其實不夠嚴謹 不過國中生
10/31 12:49, 27F

10/31 12:50, , 28F
所學應用的結果也大致能得出這樣的結果 要讓學生了解
10/31 12:50, 28F

10/31 12:50, , 29F
小 這題因為是傾斜 應力圖絕非均勻
10/31 12:50, 29F

10/31 12:51, , 30F
事實上非槓桿類物體轉動的狀況其實複雜得多 這些力圖
10/31 12:51, 30F

10/31 12:51, , 31F
讓學生有簡單概念就好
10/31 12:51, 31F

10/31 12:52, , 32F
用B大這種圖設計 應該會非常接近FA=FB 但實際上還是有差
10/31 12:52, 32F

10/31 12:54, , 33F
其實原題一開始 如果用實驗實際去測量 FA也會非常接近FB
10/31 12:54, 33F

10/31 12:55, , 34F
啦 除非兩人差距非常高 才有可能有很大差別
10/31 12:55, 34F

10/31 12:56, , 35F
所以一開始我才會說 我畫這種圖 是建立在非常誇張的情況
10/31 12:56, 35F

10/31 13:46, , 36F
不過我上課是舉例爬樓梯搬東西 學生聽到在下方會比較
10/31 13:46, 36F

10/31 13:46, , 37F
重都決定以後不要在下面XDDD
10/31 13:46, 37F

10/31 13:48, , 38F
1學生對力圖的嚴謹有些許了解就好 希望他們有點概念
10/31 13:48, 38F

10/31 14:33, , 39F
這題用爬樓梯是非常好的例子 另外其實在設計高架橋OR橋樑
10/31 14:33, 39F

10/31 14:34, , 40F
也是同樣原理 會盡量讓兩個橋墩等高 坡度不到千分之五
10/31 14:34, 40F

10/31 14:35, , 41F
甚至可以讓學生看高鐵的例子 你如果注意看 高鐵的橋墩上
10/31 14:35, 41F

10/31 14:36, , 42F
都會設計一組千斤頂 讓橋墩不要有受力不相等OR不等高的情
10/31 14:36, 42F

10/31 14:37, , 43F
況 這樣可以避免因為受力不均 造成內力 讓橋墩壞掉
10/31 14:37, 43F

10/31 14:38, , 44F
特別在南部平原 因為地下水被抽離 這種現象特別明顯
10/31 14:38, 44F

10/31 17:10, , 45F
再推K大
10/31 17:10, 45F
文章代碼(AID): #1IR-vE0i (tutor)
討論串 (同標題文章)
本文引述了以下文章的的內容:
完整討論串 (本文為第 2 之 3 篇):
文章代碼(AID): #1IR-vE0i (tutor)