中学物理的矢量都是固定矢量吗固定矢量与滑移矢量
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发布时间：2022-07-01 21:07
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时间：2023-12-18 22:49
(1)一类是固定矢量.如速度、加速度和力等,它们不仅有大小、有方向,而且这些矢量都与空间中某一确定的位置有关.我们不能笼统地说速度矢量的大小、方向,而必须明确说明在空间哪一点的速度的大小和方向.这就是固定矢量或定位矢量的意义.
(2)第二类是滑移矢量.这种矢量有大小、有方向,但不与一固定的位置有关,而且需指明这种矢量的基线即可.作用在刚体上的力不是滑移矢量.
一般来说,作用在物体上的力有三个要素：即大小、方向和作用点,这就是定位矢量的概念.但对刚体来说,由于刚体内部各部分的相对位置不变,作用在刚体上某一点的力就可沿力的作用线滑移.即作用在刚体A点上的力可以沿其作用线滑移至B点.这样一来,力的作用点对刚体来说就无关紧要了,而力的作用线才对力的作用效果有实际意义.即力对刚体的作用效果可用力的大小、方向和作用线来描述,这就是作用在刚体上的力是滑多矢量的道理.
(3)第三类是自由矢量.这种矢量只有大小、方向作为其特征.只要保持其大小、方向,该矢量可以在空间任意移动,不仅可以沿其方向滑移,而且可以平行搬移,即这种矢量既没有固定的位置,又没有不可搬动的基线.
力偶矩就是一个自由矢量.由大小相等、方向相反而作用线不在一直线上的二力所组成的力系叫做力偶.显然,作用在刚体上的力偶的主矢为零.力偶的作用面可以平移,力偶的主矩即力偶中的二力对空间任意一点的力矩的矢量和称做力偶矩,它与所选的矩心即简化中心的位置无关.只要保持力偶矩的大小和方向不变,就可将力偶矩矢量移到空间的任意一点,所以力偶矩是一个自由矢量.
