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Edexcel mechanics中力矩的不等式题型

2017-07-14

来源:环球教育

小编:长安 97
摘要:

  Moment(力矩)既有大小又有方向,大小的计算是Fd,其中F指的是我们需要研究的力的大小,d指的是旋转点到力所在的直线做一条垂线段的长度,我们用右手法则判断方向,要么是顺时针要么是逆时针。环球教育黄红端老师今天主要是结合真题来分析moments考点中需要用到不等式的题型。

  2015年January中有这么一道题目,如下:

  从a,b小问可以看出需要求的是取值范围,跟我们以往做的题目不太一样,我们以往做的题目都是求出具体数值,那么如何来解这一类型的题目呢。首先当然看不出在什么情况下x才可能最大或者最小。所以建议大家先按部就班,参照一般力矩题目的解题思路开展。首先按照画出具体的图形:

  其次抓住关键词equilibrium,说明两个平衡,一个是受力平衡,一个是力矩平衡。我们可以得出 ① RA + RB = W + 2W; ② M(A):RB×2l = W 1.5l + 2Wx。通过②我们可以得出关于x的表达式:x =(2RB×l - 1.5W l)/ 2W,从数学的角度来说,W和l都是常数是不会变化的,从表达式可以看出的x随着RB的的增大而增大,a小问要求的是的greatest,所以当RB最大时就是正解。

  我们从①可以得出,当RA等于0时,RB达到最大,也就是3W,带入可得的最大值就是2.25l。那么b小问大家是不是很明朗了?

  同理,least value就是RB最小时候取得,那是不是等于0呢?注意题目有限制条件,RA不能超过2W,所以当RA达到最大就是2W,RB的最小值是W,代数可以求得x的最小值是0.25 l。

  这一类型题目的解题思路还是靠两平衡式,一是受力平衡式,二是力矩平衡式。下次碰到类似求取值范围的题目,希望大家不要放弃,先按照类似方法列出方程,然后在观察特点,设置特定值就可以解决了。

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