談談高中物理基石之一——力的合成與分解
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07-20
先談一下合力與分力的關係,合力與幾個分力的關係是等效替代的關係,這麼說有點兒專業與抽象,換一種說法可能會容易理解。你買一個漢堡需要十元錢,十元錢產生的效果就是能夠購買該漢堡,但是完成這一效果的呈現形式有多種。你可以用一張十元面值的紙幣,也可以用兩張五元的,也可以用十張一元的,等等……那麼,這個問題中,十元紙幣即相當於合力,而那幾張小面值的紙幣,即為分力!當然這個類比有一個很大問題,那就是力的合成分解,遵循平行四邊形法則,而人民幣的運算遵循代數運算。但是,這個例子也告訴我們,力的合成過程是確定的,而力的分解過程是多解而不確定的——除非有條件限制!
合力與分力的實與虛。這裡面說的實,即有明確的施力物體與受力物體;虛,即僅僅是力產生的效果,而不是有具體的施力物體與受力物體。力的合成,往往是幾個分力是實際存在的,而他們共同產生的效果——即合力是虛的;力的分解,往往合力是實際存在的,而產生的效果是虛的,所以,在力的分解過程過程中,有許多可能性,原因亦在於此。
如何把力的合成與分解轉化為純粹的數學?力的合成過程,用幾何語言來講,就是:已知平行四邊形的兩個鄰邊,求所夾對角線的過程;而力的分解過程,則可以說成,已知平行四邊形的對角線,求其兩個鄰邊的過程!轉化之後,其餘一切交給數學老師!
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