弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。但有的形变明显,有的不明显。那么如何判断相互接触的物体间有无弹力?
法1: “假设法”,即假设接触物体撤去,判断研究对象是否能维持现状。若维持现状则接触物体对研究对象没有弹力,因为接触物体使研究对象维持现状等同于没有接触物,即接触物形同虚设,故没有弹力。若不能维持现状则有弹力,因为接触物撤去随之撤去了应该有的弹力,从而改变了研究对象的现状。可见接触物对研究对象维持现状起着举足轻重的作用,故有弹力。
法2:根据“物体的运动状态”分析弹力。即可以先假设有弹力,分析是否符合物体所处的运动状态。或者由物体所处的运动状态反推弹力是否存在。总之,物体的受力必须与物体的运动状态符合。同时依据物体的运动状态,由二力平衡(或牛顿第二定律)还可以列方程求解弹力。
2.弹力的方向
弹力是发生弹性形变的物体由于要恢复原状,而对它接触的物体产生的力的作用 。所以弹力的方向为物体恢复形变的方向。
平面与平面、点、曲面接触时,弹力方向垂直于平面,指向被压或被支持的物体;曲面与点、曲面接触时,弹力方向垂直于过接触点的曲面的切面,特殊的曲面,如圆面时,弹力方向指向圆心。弹力方向与重心位置无关。
绳子的弹力方向为:沿着绳子且指向绳子收缩的方向;且同一条绳子内各处的弹力相等
杆产生的弹力方向比较复杂,可以沿杆指向杆伸长或收缩的方向,也可不沿杆,与杆成一定的夹角。
【总结】弹力的方向为物体恢复形变的方向。分析时首先应明确接触处发生的形变是怎样的,恢复形变时应向哪个方向恢复。另外应记住平面与平面、点、曲面接触,曲面与点、曲面接触,绳、杆弹力方向的特点,才能得以正确分析。
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