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重力的分解

本课属于 Coddy Physics 学习旅程的“力学”单元。第 21 课,共 97 课。

在斜坡上,重力 mg\relax mg 分解为沿斜坡向下的分量和垂直斜坡向内的分量。重力 mg\relax mg 与垂直斜坡向内的分量之间的夹角就是斜坡角 θ\theta:

F∥=mgsin⁡θ,F⊥=mgcos⁡θF_{\parallel} = mg\sin\theta, \quad F_{\perp} = mg\cos\theta

斜坡上箱子的重力 mg 分解为两个虚线分量:mg sin theta 沿斜坡向下,mg cos theta 垂直斜坡向内;重力 mg 与垂直斜坡向内的分量之间的夹角就是斜坡角 theta

重力 mg 与垂直斜坡向内的分量之间的夹角等于斜坡角 θ。

物体没有沿斜坡方向加速,因此 N=mgcos⁡θN = mg\cos\theta。在倾角为 30∘30^\circ 的斜坡上,一个 10 kg10\ \mathrm{kg} 的箱子受到 49 N49\ \mathrm{N} 的力沿斜坡向下拉动,此时 N 约为 84.9 N84.9\ \mathrm{N},而不是 98 N98\ \mathrm{N}。

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挑战

一个质量为 10 kg10\ \mathrm{kg} 的箱子沿着无摩擦的 60∘60^\circ 斜坡向下滑动。求斜坡对箱子的支持力 NN。

亲手试试

Physics diagram: ramp, crate, vec; arrows v

求 NN

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