一个高中力学的问题

2024-11-22 00:57:55
推荐回答(4个)
回答1:

电缆有自由下落的趋势,是电线杆给他的力克服了这种下落。所以,所谓电线杆给电缆的支持力,是指起到了让电缆在竖直方向受力平衡的作用。而电缆重力是平均分到两个电线杆的,所以每个电线杆对电缆的支持力是电缆重量的一半。

但是电线杆对电缆的作用力,不是只有这个支持力,更有在水平方向的拉力,而且,这个拉力可能比支持力要大很多。 电缆两端受到的支持力是,是电线杆在两端对电缆作用力在竖直方向的分力,不是电缆中心受到的向上的支持里的分力,在电缆的重心,并没有电线杆对电缆的直接作用力

合力和分力不一定必须有共同的作用点,这个要要具体分析了,这个题目里,如果把单根电线杆对电缆的作用力看做合力,那么合力和分力是有共同作用点的,就是电缆和电线杆连接的点。 如果把物体受到的向上的支持力看做合力,那么这个合理又两个分力,分别在两杆电线杆上,合力等于重力,但是分力没有共同作用点。

至于为什么是均分,用的是对称。因为电线杆是等高的,电缆线密度是均匀的,电缆的曲线相对于中点,也是对称的,在这个情况下,两端的支持力也是对称的,各自为一半重力

回答2:

回答你补充问题的疑惑。
首先你的疑惑你对的,说明你想问题非常细致。在实际情况中电缆的重力并不一定会平分到电线杆上。当电缆是一个均质且粗细绝对均匀的情况下,电缆的中心就会在两电线杆的中间。故而两电线杆收到的力会是电缆重力的一半。
现在我们来考虑通常状况下(即电缆重心在两电线杆之间任意处)
因为这是平面受力平衡,即可分为X轴(水平方向)力的平衡和Y轴(竖直方向)力的平衡。现在先考虑Y轴(竖直方向)力的平衡。受力图你可自己画,我上传不了图片。
两电线杆的竖直向上的支持力F左、、F右。假定电缆重心离左边电线杆距离为X,而两电线杆距离为L,电缆重为G。因此可以得到如下方程:
F左+F右=G ①
以左边电线杆为支点可得到力矩平衡方程:G*X=F右*L ②(该方程你可根据受力图得出)
由方程①②可以得出F右=G*(X/L), F左=G*(L-X)/L
很显然当电缆重心在中间即X=L/2时,F右=F左=G/2。从答案中也能理解当重心越靠近左边(即X越小),左边电线杆竖直向上的支持力F左就越大,而F右就越小。

***如果有兴趣可以看以下的力分析,但建议不要多想。因为在高中阶段是没有能力解决的,该类问题你只要清楚竖直方向的力分析即可。
X轴(水平方向)力的平衡:(前提是电缆不是刚性的即电缆会在重力下变形,你平时看高压线都是成弧状的即是该情况。若假定电线杆是刚性的那么这个方向的力就为零)
这个正如二楼说:水平方向的分力是相当大的。这个分力的大小要等你上了大学,学了理论力学和材料力学还要有高等数学知识才能算出来,这个方程比较复杂我就不多说了。
希望以上回答能对你有用。

回答3:

这个问题你有点钻牛角尖,其实不必考虑太多,就是因为,对称性,可能这样子解释,你觉得和物理没有关系,那么尝试做下边的两个受力分析,看看怎么理解,这个其实涉及的物理思想类了,如果还有问题,可以讨论看:

甲图:  两个相同挡板间夹有两个相同砖块,在摩擦力作用下静止,则A,B受到哪些力

乙图:  两相同挡板间夹有三个相同砖块,同样静止,则A,B受到哪些力

很好玩的,

希望这些对你有所帮助

回答4:

因为电缆的重力 被2根电线杆 所分担!根据二力平衡电线杆向上的力 为重力
且是2根 2根电线杆没有任何区别 所以为重量的一半(即向上的力等于向下的力)
电缆中间受到支持力?在哪里 没有吧!
所谓的合力 分力 都是为了做题 而提出来的 有的并不一定真实存在!