正交力是在给定场景中,抵消其余力的合力效果的力。根据物体所处的场景,以及已知量的不同,求正交力的方法也不同。阅读本文,学习求正交力的方法。 ## 步骤 ### 1 正交力是什么。 正交力是抵消重力效果的力。 想象放置在桌面上的一个木块。重力对这个木块产生的效果是将它拉向地面,但是木块却静止不动,因此说明了,明显还有别的力存在抵消了重力的效果。这个在重力存在的情况下,还能阻止木块向下陷的力,就叫做“正交力”。 ### 2 求水平面上正交力的公式。 计算静止在水平面上的物体受到的正交力大小的公式是:N = m * g[1] 公式中,N代表正交力的,m代表物体的质量,g代表重力加速度。 在无其他外力作用的情况下,静止在水平面上的物体所受的正交力的大小,等于物体的重力。为了让物体静止,正交力必须和重力相等,而重力的大小等于物体的质量乘以重力加速度。 例:求质量为4.2g的物体所受到的正交力大小。 ### 3 用物体的质量乘以重力加速度。 它俩的乘积就是重力,而重力和正交力相等。 注意,地球表面的重力加速度是常数:g = 9.8 m/s2[2] 例:重力 = m * g = 4.2 * 9.8 = 41.16 ### 4 写出答案。 上一步的结果就是最终答案。 例:正交力为41.16 N。 ## 步骤 ### 1 公式。 要计算位于斜面上的物体所受的正交力,需要用到公式:N = m * g * cos(x)[3] 公式中,N代表正交力的,m代表物体的质量,g代表重力加速度,x是斜面和水平面的夹角。 例:位于斜面上的木块的质量为4.2 g,斜面和水平面的夹角为45度,求正交力。 ### 2 求夹角的余弦值。 一个角的余弦值,等于它的余角的正弦值,或者是邻边与斜边的比值。[4] 由于一个角的余弦值是定制,所以经常用到计算器求这个值。不过你可以徒手计算。 例:cos (45) = 0.71 ### 3 求出物体的重力。 重力的大小等于物体的质量乘以重力加速度。 注意,地球表面的重力加速度是常数:g = 9.8 m/s2 例:重力= m * g = 4.2 * 9.8 = 41.16 ### 4 求出两个值的乘积。 为了求出正交力,你需要用物体的重力乘以夹角的余弦值。 例:N = m * g * cos(x) = 41.16 * 0.71 = 29.1 ### 5 写出答案。 上一步的结果就是最终答案。 注意,位于斜面上的物体,它受到的正交力小于重力。 例:正交力的大小29.1 N。 ## 步骤 ### 1 公式。 静止在水平面上的物体,受到向下的外力,此时物体受到的正交力为:N = m * g + F * sin(x)' 公式中,N代表正交力的,m代表物体的质量,g代表重力加速度,F代表外力,x代表外力和物体的夹角。 例:物体质量为4.2 g,一个人从与水平夹角30度的方向,以20.9 N的力向下按这个物体,求物体受到的正交力。 ### 2 求出物体的重力。 重力的大小等于物体的质量乘以重力加速度。 注意,地球表面的重力加速度是常数:g = 9.8 m/s2 例:重力= m * g = 4.2 * 9.8 = 41.16 ### 3 求夹角的正弦值。 夹角的正弦值,等于它在直角三角形中的对边和斜边的比值。 例: sin(30) = 0.5 ### 4 用正弦值乘上外力。 本题中的外力,是指让物体向下的力。 例: 0.5 * 20.9 = 10.45 ### 5 再加上重力。 两者的和就是正交力的大小。 例: 10.45 + 41.16 = 51.61 ### 6 写出答案。 注意,在水平面上的物体,受到向下的外力,它受到的正交力要大于重力。 例:正交力的大小为51.61 N。 ## 步骤 ### 1 公式。 静止在水平面上的物体,受到向上的外力,此时物体受到的正交力为:N = m * g - F * sin(x)' 公式中,N代表正交力的,m代表物体的质量,g代表重力加速度,F代表外力,x代表外力和物体的夹角。 例;物体质量为4.2 g,一个人从与水平夹角50度的方向,以20.9 N的力向上拉这个物体,求物体受到的正交力。 ### 2 求出物体的重力。 重力的大小等于物体的质量乘以重力加速度。 注意,地球表面的重力加速度是常数:g = 9.8 m/s2 例: 重力= m * g = 4.2 * 9.8 = 41.16 ### 3 求夹角的正弦值。 夹角的正弦值,等于它在直角三角形中的对边和斜边的比值。 例: sin(50) = 0.77 ### 4 用正弦值乘上外力。 本题中的外力,是指让物体向上的力。 例: 0.77 * 20.9 = 16.01 ### 5 从重力中减去这个值。 两者的差就是正交力的大小。 例: 41.16 – 16.01 = 25.15 ### 6 写出答案。 注意,在水平面上的物体,受到向上的外力,它受到的正交力要小于重力。 例:正交力的大小为25.15 N。 ## 步骤 ### 1 求动摩擦力的公式。 动摩擦力,即物体运动时受到的摩擦力,等于摩擦系数乘以它受到的正交力。公式为:f = μ * N 公式中,f代表摩擦力,μ代表动摩擦系数,N代表正交力。 “动摩擦系数”,是摩擦力和正交力的比值,是物体表面接触产生的。 ### 2 整理公式。 如果你知道摩擦力的大小,以及动摩擦系数,那幺正交力的计算公式就是:N = f / μ 在原公式两端,分别处以μ,这样正交力就单独出现在等号一侧,而摩擦力和摩擦系数在另一侧。 例:木块和平面间的摩擦系数为0.4,受到的摩擦力为40 N,求正交力的大小。 ### 3 用摩擦力除以摩擦系数。 这是求正交力的必须步骤。 例: N = f / μ = 40 / 0.4 = 100 ### 4 写出答案。 如果你愿意的话,你可以把答案带回到求摩擦力的公式中,看看求出的摩擦力是否和已知相等。不带回检查也可以,这个结果就是你要求的正交力。 例:正交力的大小为100.0 N。