平行四边形定则是数学科的一个定律。两个向量合成时,以表示这两个向量的线段为邻边作平行四边形,这个平行四边形的对角线就表示合向量的大小和方向,这就叫做平行四边形定则(Parallelogram law)。
一个矢量,只要遵守平行四边形法则,可以分解为两个,或无穷个。但是矢量的合成不同,两个矢量只能合成为一个矢量。
应用举例:力的合成和分解、电场的叠加。
电场的叠加
如果场源电荷不止一个点电荷,则根据电荷相互作用力的叠加可知,电场中各点的场强为各点电荷单独在该点产生的场强的矢量和,这就是场强的叠加(Superposition of Electric Field).电场的叠加同样满足平行四边形法则。
验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则。
等效法
两个分力共同作用于一个物体的同一点,使物体产生一定的形变或加速度。然后用一个力单独作用于两分力作用时的作用点上,调节该力的大小和方向,使受力物体产生与两分力共同作用时相同的形变或加速度。由于加速度的测量比较复杂,常采用分力与合力对受力物体的相同形变,实现两分力的共同作用与合力单独作用等效。这时,与两分力共同作用等效的一个力就代表两分力的合力。
一般选橡皮筋为受力物体,将橡皮筋一端固定,用两个互成角度的力F1、F2同时拉橡皮筋的另一端,使其产生一定的伸长。然后用一个力F单独拉橡皮筋,使其产生与两拉力共同作用时相同的伸长,则F与两分力的合力相同。F就是测量出的合力。然后再运用平行四边形定则求出F1、F2的合力。比较F与F1、F2的合力,看两者大小是否相等、方向是否相同。
本实验的成败,关键是等效与误差的控制。实现等效,就是保证橡皮筋两次的伸长量相等,要求两次将橡皮筋的末端拉至同一位置。控制误差,要做到:
(1)尽量选相同的弹簧测力计。可将两测力计钩好对拉,选读数始终相同的一对;
(2)测力计与固定橡皮筋的板面平行,读数时,视线要与测力计刻度板正对;
(3)在不超过弹性限度的条件下,尽可能使拉力大一些;
(4)用力的图示法依据平行四边形定则画图求合力时,标度的选择应尽量使图画得大一些,画图要严格使用作图工具;
(5)在同一次实验中,橡皮筋拉长后的结点位置一定要相同。
物理热词
问答
Latest
© 2019-现在 简易物理,让物理教学更简单