步骤
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正交力是什么。 正交力是抵消重力效果的力。
- 想象放置在桌面上的一个木块。重力对这个木块产生的效果是将它拉向地面，但是木块却静止不动，因此说明了，明显还有别的力存在抵消了重力的效果。这个在重力存在的情况下，还能阻止木块向下陷的力，就叫做“正交力”。
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求水平面上正交力的公式。 计算静止在水平面上的物体受到的正交力大小的公式是： N = m * g [1] X 研究来源
- 公式中， N 代表正交力的， m 代表物体的质量， g 代表重力加速度。
- 在无其他外力作用的情况下，静止在水平面上的物体所受的正交力的大小，等于物体的重力。为了让物体静止，正交力必须和重力相等，而重力的大小等于物体的质量乘以重力加速度。
- 例 ：求质量为4.2g的物体所受到的正交力大小。
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用物体的质量乘以重力加速度。 它俩的乘积就是重力，而重力和正交力相等。
- 注意，地球表面的重力加速度是常数： g = 9.8 m/s 2 [2] X 研究来源
- 例 ：重力 = m * g = 4.2 * 9.8 = 41.16
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写出答案。 上一步的结果就是最终答案。
- 例 ：正交力为41.16 N。
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公式。 要计算位于斜面上的物体所受的正交力，需要用到公式： N = m * g * cos(x) [3] X 研究来源
- 公式中， N 代表正交力的， m 代表物体的质量， g 代表重力加速度， x 是斜面和水平面的夹角。
- 例 ：位于斜面上的木块的质量为4.2 g，斜面和水平面的夹角为45度，求正交力。
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求夹角的余弦值。 一个角的余弦值，等于它的余角的正弦值，或者是邻边与斜边的比值。 [4] X 研究来源
- 由于一个角的余弦值是定制，所以经常用到计算器求这个值。不过你可以徒手计算。
- 例 ：cos (45) = 0.71
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求出物体的重力。 重力的大小等于物体的质量乘以重力加速度。
- 注意，地球表面的重力加速度是常数： g = 9.8 m/s 2
- 例 ：重力= m * g = 4.2 * 9.8 = 41.16
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求出两个值的乘积。 为了求出正交力，你需要用物体的重力乘以夹角的余弦值。
- 例 ：N = m * g * cos(x) = 41.16 * 0.71 = 29.1
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写出答案。 上一步的结果就是最终答案。
- 注意，位于斜面上的物体，它受到的正交力小于重力。
- 例 ：正交力的大小29.1 N。
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公式。 静止在水平面上的物体，受到向下的外力，此时物体受到的正交力为： N = m * g + F * sin(x)'
- 公式中， N 代表正交力的， m 代表物体的质量， g 代表重力加速度， F 代表外力， x 代表外力和物体的夹角。
- 例 ：物体质量为4.2 g，一个人从与水平夹角30度的方向，以20.9 N的力向下按这个物体，求物体受到的正交力。
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求出物体的重力。 重力的大小等于物体的质量乘以重力加速度。
- 注意，地球表面的重力加速度是常数： g = 9.8 m/s 2
- 例 ：重力= m * g = 4.2 * 9.8 = 41.16
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求夹角的正弦值。 夹角的正弦值，等于它在直角三角形中的对边和斜边的比值。
- 例 ： sin(30) = 0.5
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用正弦值乘上外力。 本题中的外力，是指让物体向下的力。
- 例 ： 0.5 * 20.9 = 10.45
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再加上重力。 两者的和就是正交力的大小。
- 例 ： 10.45 + 41.16 = 51.61
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写出答案。 注意，在水平面上的物体，受到向下的外力，它受到的正交力要大于重力。
- 例 ：正交力的大小为51.61 N。
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公式。 静止在水平面上的物体，受到向上的外力，此时物体受到的正交力为： N = m * g - F * sin(x)'
- 公式中， N 代表正交力的， m 代表物体的质量， g 代表重力加速度， F 代表外力， x 代表外力和物体的夹角。
- 例 ；物体质量为4.2 g，一个人从与水平夹角50度的方向，以20.9 N的力向上拉这个物体，求物体受到的正交力。
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求出物体的重力。 重力的大小等于物体的质量乘以重力加速度。
- 注意，地球表面的重力加速度是常数： g = 9.8 m/s 2
- 例 ： 重力= m * g = 4.2 * 9.8 = 41.16
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求夹角的正弦值。 夹角的正弦值，等于它在直角三角形中的对边和斜边的比值。
- 例 ： sin(50) = 0.77
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用正弦值乘上外力。 本题中的外力，是指让物体向上的力。
- 例 ： 0.77 * 20.9 = 16.01
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从重力中减去这个值。 两者的差就是正交力的大小。
- 例 ： 41.16 – 16.01 = 25.15
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写出答案。 注意，在水平面上的物体，受到向上的外力，它受到的正交力要小于重力。
- 例 ：正交力的大小为25.15 N。
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求动摩擦力的公式。 动摩擦力，即物体运动时受到的摩擦力，等于摩擦系数乘以它受到的正交力。公式为： f = μ * N
- 公式中， f 代表摩擦力， μ 代表动摩擦系数， N 代表正交力。
- “动摩擦系数”，是摩擦力和正交力的比值，是物体表面接触产生的。
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整理公式。 如果你知道摩擦力的大小，以及动摩擦系数，那么正交力的计算公式就是： N = f / μ
- 在原公式两端，分别处以 μ ，这样正交力就单独出现在等号一侧，而摩擦力和摩擦系数在另一侧。
- 例 ：木块和平面间的摩擦系数为0.4，受到的摩擦力为40 N，求正交力的大小。
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用摩擦力除以摩擦系数。 这是求正交力的必须步骤。
- 例 ： N = f / μ = 40 / 0.4 = 100
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写出答案。 如果你愿意的话，你可以把答案带回到求摩擦力的公式中，看看求出的摩擦力是否和已知相等。不带回检查也可以，这个结果就是你要求的正交力。
- 例 ：正交力的大小为100.0 N。
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你需要准备
- 铅笔
- 纸
- 计算器
参考
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