浅谈虚功原理

物理
浅谈虚功原理

用户头像
更新于2023-11-4 05:06:31
在长期的竞赛学习中,力学无疑占据了极大的比重。在热学、电磁学、近代物理学中,我们都能见到力学的身影。可见力学在物竞中的地位————基石!(不学力学。亲爱的~你已经告别物竞了。)
那么,力学中最最最~~~最可爱的,当属静力学。而静力学中的一类处理方法,今天的主角————虚功原理,到这里也就闪亮登场了。
话不多说,进入正题。


虚位移$δx$,这个符号应该不算陌生。但是,我们为什么用这个“虚”字呢?
答:为了与真实的位移相对。

想要了解虚位移,我们先要了解一个概念————约束
根据质点系的运动是否受到预先规定的几何及运动条件的限制,将质点系分为自由质点系和非自由质点系。对非自由质点系的几何及运动条件预先的限制条件称为约束。
约束的物理表现为约束力,数学表现为约束方程。直角坐标系下:$f(x,y,z,v_x,v_y,v_z,t)=0$

我们对约束做如下分类:
完整约束和非完整约束
完整约束指可以经过一系列变换使得约束方程的形式转化为$f(x,y,z,t)=0$,即方程中不显含质点的速度,只显含位矢(可不显含时间),非完整约束则显含无法变换消除的速度。

定常约束和非定常约束
当约束方程中不显含时间时,称该约束为定常约束

单侧约束和双侧约束
只限制质点在某一侧的运动,而不限制另一侧的运动的约束称为单侧约束,通常可写作$f(x,y,z,v_x,v_y,v_z,t)≤0$,如单摆的细线对b摆锤的约束:$x²+y²+z²-l²≤0$
同时限制某一侧的运动及相反方向的运动的约束称为双侧约束,通常可写作$f(x,y,z,v_x,v_y,v_z,t)=0$,如刚性杆对球的约束:$x²+y²+z²-l²=0$


知道了约束,我们就可以开始分析实位移和虚位移了

1696857925078.jpg


1696857940194.jpg


虚功原理 有问必答
虚功原理 有问必答
收起
71
59
共5条回复
时间正序
用户头像
天空之韵
12月前
好了,我来躺平了~
用户头像
Nana不在线
12月前
wNana下午起床就看 谢谢姐姐wwwwwNana爱你
用户头像
Nana不在线
12月前

呜哇 Nana想问问姐姐是不是自学数学的以及怎么学的😍

还有 夏稚是姐姐的学名吗zx-caizixing1@2x

1条评论
用户头像
12月前

夏稚是一个友人给我起的笔名

数学的话我用的是同济的高等数学、矢量分析和场论、还有一本启蒙的普林斯顿微积分

以前更喜欢数学,所以初二的时候用普林斯顿微积分自学了不少,后来就是自己看看同济,做题发现数学知识不够用了就去补一补数学,一轮的题目普林斯顿基本够用了,再把场论和同济高数下册翻翻就OK

系统学一遍耗时太久,不太建议啦,小绿本后面有微积分的简介可以看看

可以在b站上搜点视频看看,应该有高校的录播课可以听的

用户头像
牛奶泡泡黑体辐射
11月前

想到今年预赛带电肥皂泡那题

最后一问求表面张力系数是否可以运用虚功原理解决?

我认为是可以的,标准答案中的重积分方法较为直接

请大佬解惑一下(本人没算出来。。。)

1条评论
用户头像
舟律
10月前

我记得可以吧,用虚功可以求出球其它部分对球某一小块的作用电场,正好是球外附近的电场的一半(不过这个好像能用另一个不太严谨但很快的方法解决)

用户头像
Hydrogen
1月前
顶好帖,顶一。
1条评论
用户头像
Hydrogen
1月前

顶二。