高中物理動(dòng)態(tài)力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)解題方法
工欲善其事，必先利其器。在講解動(dòng)態(tài)力學(xué)的解題方法之前，我們先來看看解決動(dòng)態(tài)力學(xué)問題需要哪些基礎(chǔ)知識(shí)。
隱式條件
當(dāng)我們?cè)趩柧渲惺褂谩奥边@樣的詞語時(shí)，我們可以把物體或系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)視為一種平衡狀態(tài)。雖然物體在運(yùn)動(dòng)，但當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度相當(dāng)慢時(shí)，我們可以粗略地把物體看作具有恒定的合力的運(yùn)動(dòng)。
解決問題的策略
在解決動(dòng)態(tài)力學(xué)中的平衡問題時(shí)，我們主要關(guān)注一個(gè)公式，即物體所受的總外力等于零。然而，在解決動(dòng)態(tài)力學(xué)問題時(shí)，我們往往不進(jìn)行定量計(jì)算，而是進(jìn)行定性分析。例如，當(dāng)一個(gè)力發(fā)生變化時(shí)，其他力會(huì)如何變化？
追溯起源
既然講到了力，那么就不得不講一下力的三要素以及它的表示方法。力的三要素就是力的大小、方向和作用點(diǎn)。對(duì)于力的表示方法我們主要提到了力的圖解法。這個(gè)知識(shí)是我們剛接觸力的時(shí)候?qū)W到的最基礎(chǔ)的知識(shí)，但是這些最基礎(chǔ)的知識(shí)往往被學(xué)生所忽視，只是不知道這些基礎(chǔ)知識(shí)而已，也是我們以后做題的重點(diǎn)。我們只涉及兩種計(jì)算力的方法，一種是平行四邊形法，一種是正交分解法。
如下圖所示
這些基礎(chǔ)知識(shí)可以幫助我們輕松解決力學(xué)問題，下面我來給大家分析一下這些最基礎(chǔ)的知識(shí)留學(xué)之路，它們到底能幫助我們解決什么問題呢？首先力的三要素是大小、方向和作用點(diǎn)高中物理的動(dòng)態(tài)方程有哪些，這告訴我們力是一個(gè)矢量，也就是我們數(shù)學(xué)上學(xué)的矢量問題。其次，力的表示方法和圖解法告訴我們可以用線段的長(zhǎng)度來表示力的大小。這里一定要注意，就像數(shù)學(xué)上可以用線段的長(zhǎng)度來表示長(zhǎng)度一樣，我們也可以用線段的長(zhǎng)度來表示力的大小。只不過單位從厘米變成了牛頓，計(jì)算方法不變。把力的計(jì)算方法分為平行四邊形法和正交分解法，目的是為了讓我們計(jì)算力的大小更加方便。而且當(dāng)有三個(gè)力和多個(gè)力的時(shí)候，如何計(jì)算力的大小也是非常清楚的。
那么為什么要用平行四邊形法或者正交分解法來計(jì)算力呢？最主要的是因?yàn)榱κ且粋€(gè)矢量，如果多個(gè)矢量在同一條直線上，那么我們可以直接把這些力相加相減，求出它的合外力。但是，我們平時(shí)遇到的力，并不都是在同一條直線上的，當(dāng)這些力不在同一條直線上的時(shí)候，我們就要想辦法讓它們?cè)谕粭l直線上。在正交分解法中，它的直角坐標(biāo)系的x軸和y軸都是直線，當(dāng)我們用平行四邊形法把力分解到這些坐標(biāo)軸上的時(shí)候，這個(gè)力就變成了在同一條直線上的力。不知道大家能不能明白我的意思？這是一個(gè)很簡(jiǎn)單的問題，當(dāng)我們要解一個(gè)矢量計(jì)算的時(shí)候，我們就要想辦法讓它們?cè)谝粭l直線上。
典型示例
很多同學(xué)拿到這道題的時(shí)候都不知道該怎么做，下面我會(huì)給大家一個(gè)非常詳細(xì)的思考過程，記住是思考的過程，而不是怎么解題。
當(dāng)然不用說，拿到這道題的時(shí)候肯定是先看的。看完題之后，我第一時(shí)間注意到的就是最重要的一點(diǎn)，就是“慢”字。既然是考我力的題，當(dāng)“慢”出現(xiàn)的時(shí)候，我可以直接把這道題定義為動(dòng)態(tài)力學(xué)平衡問題。然后看題的時(shí)候，給了我兩個(gè)固定的幾何距離，我不禁想到了三角形的相似性。為什么呢？因?yàn)閳D解法告訴我們，力也可以用線段的長(zhǎng)度來表示。那么為什么我不能忽略單位，直接把力當(dāng)成長(zhǎng)度呢？
對(duì)于動(dòng)態(tài)平衡問題，我們只考慮定性分析，不計(jì)算其大小。所以這個(gè)問題的答案是顯而易見的。
拋開一切，進(jìn)行受力分析。自由桿的支撐力或拉力應(yīng)該是沿著桿的。這個(gè)基本知識(shí)要清楚。所以受力分析圖如下圖所示。
現(xiàn)在我們有了這個(gè)力的分析圖，接下來就是同學(xué)們要找出哪兩個(gè)三角形相似高中物理的動(dòng)態(tài)方程有哪些，然后根據(jù)三角形的相似性列出方程啦！
