一、力

现在我们开始学习力学知识。力学所要解决的中心课题是力和物体运动的关系,这一章学习有关力的知识,下一章学习怎样描述物体的运动,有了这两章的知识准备,到第三章就可以学习力和物体运动的关系了。

在这一章里,我们要在复习初中所学知识的基础上,进一步学习力的知识,以加深和扩大我们对力的理解。研究力学问题常常要分析物体的受力情况。这一章里要介绍怎样分析物体的受力情况,希望同学们初步学会分析方法,并在以后的学习中逐步熟悉它,掌握它。最后,我们还要在学习力的合成与分解的基础上,学习矢量的概念和矢量运算的特殊性。

 

人们对力的认识,最初是从日常生活和生产劳动中得到的,是和人力相联系的,用手推动小车,提起重物,拉长或压缩弹簧,肌肉会感到紧张,我们就说,人对小车、重物、弹簧用了力。后来人们把力的概念加以扩展,把凡是能和人力起相同效果的作用都叫做力。机车牵引列车前进,机车对列车施加了力,汽锤锻打工件,汽锤对工件施加了力。这样,人们建立了这样的认识:力是物体对物体的作用

一个物体受到力的作用,一定有另一个物体施加这种作用。前者是受力物体,后者是施力物体。只要有力发生,就一定有受力物体和施力物体。有时为了方便,只说物体受到了力,而没有指明施力物体,但施力物体一定是存在的。

力是有大小的,我们在初中学过,力的大小可以用测力计来测量,在国际单位制中力的单位是牛顿,简称牛,国际符号是N。日常生活和生产中常用的力的单位是千克力,牛顿和千克力的关系是:1千克力=9.8牛。

力不但有大小,而且有方向。物体受到的重力是竖直向下的,物体在液体中受到的浮力是竖直向上的。力的方向不同,它的作用效果也不同。用力拉弹簧,弹簧就伸长;用反方向的力压弹簧,弹簧就缩短。作用在运动物体上的力,如果方向与运动方向相同,将加快物体的运动;如果方向与运动方向相反,将阻碍物体的运动。可见,要把一个力完全表达出来,除了说明力的大小外,还要指明力的方向。

图1-1
图 1-1

为了直观地说明力的作用,常常用一根带箭头的线段来表示力。线段是按一定比例(标度)画出的,它的长短表示力的大小,它的指向表示力的方向,箭头或箭尾表示力的作用点,箭头所沿的直线叫做力的作用线。这种表示力的方法,叫做力的图示。图1-1中表示的是作用在小车上的100N的力。

我们从初中开始学习物理以来,见过的力的名称已经相当多了。各种力可以用两种不同的方法来分类。一种是根据力的性质来分类的,如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等等;另一种是根据力的效果来分类的,如拉力、压力、支持力、动力、阻力等等。拉力、压力、支持力实际上都是弹力,只是效果不同。不论是什么性质的力,只要效果是加快物体的运动,就可以叫它为动力;效果是阻碍物体的运动,就可以叫它为阻力,今后我们还会遇到根据效果来命名的力的名称。

从力的性质来看,力学中经常遇到的有重力、弹力、摩擦力。下面几节就分别介绍这三种力。

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发布时间:2015/6/16 下午1:18:06  阅读次数:1058

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