
在漢英詞典視角下,"恒力"(Hénglì)指物理學中大小和方向均保持不變的力。其核心概念與英文術語"Constant Force"完全對應,強調力的矢量特性不隨時間或物體位置變化。以下是基于學術共識的詳細解釋:
恒力滿足以下數學條件: $$ vec{F} = text{恒定矢量} $$ 即力矢量 $vec{F}$ 的分量 $F_x$, $F_y$, $F_z$ 均為常數。例如地球表面附近物體的重力($ vec{F_g} = mvec{g} $)在有限高度範圍内可視為恒力。
根據牛頓第二定律,物體在恒力作用下作勻加速直線運動: $$ vec{a} = frac{vec{F}}{m} $$ 加速度 $vec{a}$ 恒定,典型場景包括:
特性 | 恒力 | 非恒力(如彈簧力、阻力) |
---|---|---|
方向 | 不變 | 可能隨位置/時間變化 |
大小 | 恒定 | 可能隨速度/位移變化(如 $F=-kx$) |
運動軌迹 | 勻加速直線運動 | 曲線運動或變加速運動 |
起重機勻速提升重物時,鋼絲繩張力近似為恒力(需忽略風阻與加速階段)。
深空探測中離子推進器産生的持續微推力可建模為恒力(來源:《航天器推進系統建模》)。
高中物理實驗中,用氣墊導軌驗證牛頓定律時,通過懸挂砝碼提供近似恒力。
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恒力是物理學中的一個基礎概念,指大小和方向均不隨時間改變的力。以下是詳細解釋:
基本定義
恒力在作用過程中,其大小、方向始終保持不變。例如重力、勻強電場中的電場力等均屬于恒力。
做功計算
當物體在恒力方向或其分量方向發生位移時,該力做功。公式為:
$$ W = |vec{F}| cdot |vec{s}| cdot costheta $$
其中,$theta$ 是力與位移方向的夾角,$|vec{s}|costheta$ 表示位移在力方向的分量。
恒力的核心特征是方向與大小均不變,其做功計算需結合位移方向的分量。實際應用中,重力、勻強電場力是典型例子,而彈簧力、空氣阻力等通常為變力。
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