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弹力的方向受力分析

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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。


例:如图1—4所示,画出物体A 所受的弹力






a图中物体A静止在斜面上
b图中杆A静止在光滑的半圆形的碗中
c图中A球光滑  O为圆心, O'为重心。


【审题】图a中接触处为面面接触,由于物体受重力作用,会对斜面斜向下挤压,斜面要恢复形变,应垂直斜面斜向上凸起,对物体有垂直斜面且指向物体斜向上的弹力。
图b中B处为点与曲面接触,发生的形变为沿半径方向向外凹,要恢复形变就得沿半径向上凸起,C处为点与平面接触, C处碗的形变的方向为斜向下压,要恢复形变就得沿垂直杆的方向向上,所以B处杆受的弹力为垂直过接触点的切面沿半径指向圆心,C处杆受的弹力为垂直杆向上。
图c中接触处为点与曲面接触,发生的形变均为沿半径分别向下凹,要恢复形变就得沿半径方向向上凸起,所以在M、N两接触处对A球的弹力为垂直过接触点的切面沿半径方向向上,作用线均过圆心O,而不过球的重心O'。

【解析】如图1—5所示【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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