4
$\开始组$

当你对一个物体施加力时,你是在把它施加到质量中心以外的地方,因为你不能把它完全推到点上。厘米、毫米、微米——无论它是什么,都不是精确的CoM(或它可能是什么轴)。当你向某个不是轴的地方施加一个力时,你是在施加一个力矩,这意味着它导致角加速度不是线性的。这怎么可能?那么我们怎样才能使它线性移动呢?扭矩也会导致线性加速度吗?如果有,有什么数学公式吗?

(我觉得我错过了一些关于角运动的信息,我不知道该搜索什么,所有这些都不相关)

编辑:我要求这个在我的电脑中模拟力和力矩。请考虑一下,我忽略了摩擦力、空气阻力、人类可能不需要考虑的因素等等。

$\端组$
1

3个答案

重置为默认值
9
$\开始组$

通常,这是因为你没有在一个点上推动,或者是因为有其他的力对总扭矩有贡献。

你没有给出任何例子,但通常我不会用集中在一个点上的力推动物体。我会用张开的手(或两只手)推箱子。如果一方继续前进,我会减少对它的压力,使它保持平衡。我不会用棍子推一个大箱子,因为要把它放在中间太难了。

此外,当我在地板上推箱子时,我不必太担心垂直中心。如果我向前对箱子施加一个小扭矩,箱子的重量将导致地板的法向力发生移动,从而使地板产生反扭矩。

扭矩也会导致线性加速度吗?

纯力矩不会,但很难在物体上找到纯力矩。外力通常可以同时施加线性力和角扭矩。它是引起线性加速度还是角加速度取决于存在的其他力。

$\端组$
  • $\开始组$ 但是,“外力”不会也不在CoM上,因此应用纯扭矩,而不是对CoM施加力吗? $\端组$ 5月1日20:55
  • 1
    $\开始组$ “纯扭矩”会施加扭矩,但不会施加线性力。对于$F{net}=ma{net}$中的线性力,我们不关心力线是否穿过质心。朝向中心,在边缘,与F=ma没有区别。 $\端组$
    – 红色碗
    5月1日21:04
  • $\开始组$ 所以纯扭矩只会施加角加速度,因为它有力的平衡,但它有扭矩?如果我们在平行于轴的相同距离上施加两个力,它将线性加速,但不是成角度加速,因为力不平衡,但力矩是? $\端组$ 5月1日22:20
5
$\开始组$

当你向1公斤物体的质心施加1牛顿的力时,CoM会加速1米/秒2。

当你向一个1kg物体的质心以外的地方施加1N的力时,CoM会加速1m/s^2。

质心的加速度并不取决于施加力的位置,因为力是一种动量流,动量必须存储在物体中,而存储的动量是通过质量乘以质心速度来计算的。

$\端组$
13
  • $\开始组$ 所以CoM的加速度与你施加力的位置无关? $\端组$ 4月29日23:10
  • $\开始组$ 是的,CoM的加速度并不取决于施加力的位置,因为力是一种动量流,动量必须存储在物体中,而存储的动量是通过质量乘以质心速度来计算的。 $\端组$
    – 玩偶
    4月30日4:59
  • $\开始组$ 你没忘记角动量吗?例如,在追捕中,警察经常试图撞毁逃犯的汽车偏心为了让它旋转。 $\端组$
    – 丹·R
    4月30日11:14
  • $\开始组$ @JinsuJang为您提供了一个恒定的力矢量,您在哪里施加力以获得-CM确实无关紧要。然而,实际上,很少会出现您完全控制力矢量的情况:当撞击离中心很远的物体时,您通常会稍微滑下,导致力朝意外方向移动,或者物体开始旋转太容易而你无法跟随,或者一些效果的组合。然而,只要你击中它几乎中心,这通常是可以的。例如,看看台球运动员在白球上施加旋转,但仍在投球。 $\端组$
    – 左转
    4月30日13:15
  • 2
    $\开始组$ @我没看错吧?你说一个与球体表面相切的力会产生与CoM内嵌的力相同的效果吗?你是说这不会带来任何旋转??? $\端组$
    – 米奇B
    4月30日16:08
0
$\开始组$

我真正想问的是,当施加力时,从轴到线加速度的距离是否像对角加速度一样重要。但事实并非如此。F=ma只关心力的大小和方向,而不关心力与轴的距离。

$\端组$

你的答案

单击“发布您的答案”,表示您同意我们的服务条款并确认您已阅读我们的隐私政策.

不是你想要的答案吗?浏览已标记的其他问题问你自己的问题.