淺談如何運(yùn)用正交分解法解決力學(xué)問題

陳澤鯤

摘要：數(shù)理問題是極具邏輯思維的，通過對(duì)難題的解答方法分析可以培養(yǎng)我們學(xué)生群體的邏輯推理能力，并激發(fā)我們不斷探索的科學(xué)精神。本文以正交分解法解決高中物理力學(xué)問題為例，展現(xiàn)解答方法對(duì)解決自然科學(xué)問題的重要性、必要性與簡(jiǎn)易性。

關(guān)鍵詞：高中物理 正交分解法 力學(xué)問題

一、正交分解法概述

所謂正交分解法，主要用于物理上對(duì)物體復(fù)雜受力的簡(jiǎn)化、規(guī)范化、系統(tǒng)化。通常就是以勾股定理為基礎(chǔ)，以垂直坐標(biāo)系為基準(zhǔn)，將物體所受的各個(gè)力集中到物體上的一個(gè)點(diǎn)上，這個(gè)點(diǎn)所受的力通常是處于同一平面的，以這個(gè)點(diǎn)作為垂直坐標(biāo)系原點(diǎn)，畫出該直角坐標(biāo)系的橫軸與豎軸，將每個(gè)力分解到x、y軸，通常使用向量投影法進(jìn)行力的分解，將兩個(gè)方向的所有力求矢量和，最后，由于這兩個(gè)方向的力相互垂直，則使用勾股定理求出合力，該合力包括方向和大小。

二、正交分解法在力學(xué)問題中運(yùn)用

正交分解法在力學(xué)問題中的運(yùn)用，將復(fù)雜、多樣的力規(guī)范化、形象化，通過對(duì)力進(jìn)行分解，求和，能夠輕易地將合力的大小、方向表達(dá)出來，不但快捷，更容易被人們所接受。在受力分析問題中，一旦求單個(gè)物體的合力的方向和大小時(shí)，且所受力呈現(xiàn)多樣化，方向的多極化，正交分解法的靈感便會(huì)從腦海中浮現(xiàn)出來。

（一）水平木塊拖動(dòng)受力分解

三、運(yùn)用好正交分解法的意義

通過以上三個(gè)例子的分析，也許在簡(jiǎn)單題上正交分解法顯得不是特別適用，但在物體受力種類多，數(shù)量大且處于不同狀態(tài)的情況下，正交分解法以勾股定理和向量投影作輔助將物體所受的力規(guī)范化，簡(jiǎn)易化。其原理在于分解后的力能夠在一定情況下相互抵消達(dá)到平衡?！跋确纸?，后求和”是其運(yùn)用的主要思想。這種邏輯方法能夠提升學(xué)生解決一些物理難題的能力，還能培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維。

四、結(jié)語(yǔ)

正交分解法的產(chǎn)生是向量投影法與勾股定理的價(jià)值產(chǎn)物。也是生活中解決實(shí)際問題物理化的必然產(chǎn)物，它解決了物理上物體因受力復(fù)雜化、多樣化導(dǎo)致合力難求的問題。如果用于建筑、航空、醫(yī)學(xué)方面，便能節(jié)省大量人力、物力、時(shí)間與空間，推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為全人類做出巨大的貢獻(xiàn)。

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（作者單位：內(nèi)蒙古包鋼第一中學(xué)）