書名: 寫給孩子的趣味力學作者名: (蘇)雅科夫·伊西達洛維奇·別萊利曼本章字數: 757字更新時間: 2019-12-27 16:34:00
2.1 力學公式知多少
在學習力學之前,你還記得多少力學的公式呢?這些公式將多次出現在我們這本書里,所以讓我們先通過表2-1給大家回憶一下力學中常用的一些重要公式。這個表格的形式類似乘法表,兩欄欄頭交叉是兩個變量相乘所得的積。這些公式在我們的力學課本中也都出現過,課本里有它們詳細的推理過程及應用知識。
表2-1 力學中常用的一些重要公式

下面詳細介紹一下這個表格的使用方法(表里的空格表示兩個相關變量的乘積沒有任何意義):
公式S=vt,即在勻速運動中,速度v乘時間t得到行進距離S。
公式,即用一定不變的力F與距離S相乘,得到功A,這個功又等于質量m和速度v的平方的乘積的一半。
我們在計算力學題目的時候,若要計算加速度,可以先按上表列出包含加速度的所有公式,其中包括下面的公式:

由以上式子還可以推導出:

從上面列的各種式子找到與題意相符合的進行計算。
表中也提供了各種用來計算力的公式,包括以下幾個:
F=ma
FS=A(功)
Fv=W(功率)
Ft=mv(動量)
當然,在使用乘法表的時候,我們還可以利用除法找到其中存在的另外一些關系,比如下面的關系:
公式,即加速度a用勻加速運動的速度除以時間t得到。
公式和
,即用力除以質量m可以求得加速度a,相應地,如果除以加速度a則可以求出質量m的大小。
當然,這里也不能忽略重要的重力,其實在列出式子F=ma的同時,就可以類比得到重力的算法,重力加速度g即相當于式子中的加速度a,質量是不變的,所以得到求重力的式子:P=mg。相同地,通過另一個求做功的式子FS=A,我們可以類比得到將重力為P的物體提高到離地面高度為h時,所做的功的式子Ph=A。不過在計算做功時,公式FS=A只適用于力的方向和距離方向相同的時候,如果力的方向與距離的方向有一定的夾角,則計算中就要考慮到角度的問題。同樣,,也只適用于物體初速度為零的情況。若初速度不為零,則要用末速度下做的功減去初速度下做的功。