第四十四章 董大爷的打赌(1/2)
PS(我还真研究了这道题半天,大概是个傻子吧)
葫芦题是这样的,上面的小圆柱B与下面的大圆柱A共同靠着墙壁保持平衡,已知圆柱A与地面,以及两圆柱之间的静摩擦因数,求小圆柱与墙面间的动摩擦因数与半径r之间的关系。
还是那句话,条件越特么的简单,题目就特么的越难。
对付这种尿性的题,往往下手越粗暴效果就越好。
方羽眯起眼睛,嘴里叼着一根烟啊不一支圆珠趣÷阁,一脸凶神恶煞地盯着这道题。
“趣÷阁来!”
第一步是进行受力分析,方羽大开大合,光是受力分析的图形线条就占据了半张A4草稿纸,这样的好处是视野清晰,思路广阔。
他选中一个重要的夹角设为β,然后设出两个圆柱的重力,紧接着设出圆柱与圆柱之间,圆柱与墙面之间的压力,最后设出水平摩擦力,竖直摩擦力以及切向摩擦力。
设啊设啊,设个不停。
这样一来,受力分析的图形线条就丰满了许多。
受力分析完成之后,接下来自然就是解开这道题的第一层衣服了,鲁迅先生有句话说得好,没有什么题不是联立一个方程组不能解出来的,如果有,那就两个。
于是方羽很快列出基本方程组,这一步很简单,只需要这样:
{圆柱A:
Mg-N1+N3sinβ+F3cosβ=0···(1)
F1-N3cosβ+F3sinβ=0···(2)
F1R=F3R···(3)
圆柱B:
Mg-F2-N4sinβ-F4cosβ=0···(4)
N2-N4cosβ+F4sinβ=0···(5)
F4r=F2r···(6)}
再加上F4=F3的关系,代入联立方程就可以了。
呐,这样第一步就已经完成,总共耗时五分钟,方羽活动手指,准备解开这道题的第二层防线——丝袜。
没错,要知道,联立方程组解出参数的过程是很麻烦的,就如同御姐的丝袜,看起来修长亮滑,弹薄晶莹,实则紧贴肌肤,不易脱下。
嗯,这个比喻生动形象,真心不错,方羽觉得应该被写入教科书。
不过方羽是个解丝好手,他花了五分钟的时间就得出来三个参数,分别是:
N1=(2+cosβ+2sinβ/1+cosβ+sinβ)Mg
N2=(cosβ/1+cosβ+sinβ)Mg
N3=(1+sinβ/1+cosβ+sinβ)Mg
六个方程式解出来三个参数,题目再度被简化。
但思路是简化了,真正的答案却仍隐藏在迷雾之中,方羽还需要进行进一步的分析,他选择了摩擦力为切入点,划分为几个部分,逐步写出具体思路,比如下面这个:
设圆柱B与墙面间的静摩擦因数为μ2
那么μ2≥F2/N2,即μ2≥1。
这一步看起来很简单,而且与题目没什么关系,实则和他方才写出的其他等式可以归于一类,都是一个寻找灵感的过程。
毕竟做题就像写小说,有灵感一天三更,没灵感三天一更。
给出这个等式之后,方羽隐隐找到了真正的方向,他打算下一步讨论调皮的圆柱A与地面之间的摩擦力:
将静摩擦因数设为μ1。
那么μ1≥F1/N1=cosβ/2+cosβ+2sinβ。
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