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為什麼在考慮物體實際形狀時,重心不在支援力的作用線上?

作者:由 27647平 發表于 收藏時間:2021-10-11

首先,應該有常識,支援力不一定會透過被支援物體的重心。例如,人站歪了要倒,可是有人拉住你了。顯然地面對他的支援力和摩擦力都不透過他的重心。

然後,具體點說,需要學會分佈力的合成。也就是隻要滿足力等效和力矩等效,就能將一系列的力合成一個力,且作用線也清楚了。分佈力可以看成一系列的微力。

最後,再結合本題情況。支援力是地面對它的正壓力這個分佈力的集中化產物。那它的作用線就必須等效於分佈力那一系列的微力之和。一系列平行力如何合成,就靠力矩等效。支援力這個合成出來的集中力作用線在重心的哪一側呢,就看在這種沒有轉動的情況下,力矩平衡的條件是怎樣的。顯然,摩擦力(當然也是分佈力合成的集中力)的作用線在底面水平向左,對物體重心有一個順時針旋轉的力矩,那麼另一個讓它轉動平衡的力就只有方向豎直向上,作用線在重心右側的支援力了。

另外,結合經驗想象。運動物體在水平面上自由摩擦,必然受阻。人受阻都有前傾的趨勢,這個物體當然也有。它要翻,但沒翻動之前,它的前緣就戳著地面。顯然,支援力的分佈是主要集中在前緣的。合成出來的支援力作用線必然是在前面部位的。

標簽: 支援力  分佈力  合成  力矩  重心