垂直是什么意思通俗易懂 垂直的定义与垂直的性质的区别是什么?(初一数学)?

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垂直是什么意思通俗易懂

垂直的定义与垂直的性质的区别是什么?(初一数学)?

垂直的定义与垂直的性质的区别是什么?(初一数学)?

定义:两直线相交所组成的角为直角时,称它们互相垂直,其中一条直线叫做另一条直线的垂线。
性质:如果两直线互相垂直,则它们相交所组成的角为直角.
性质和定义的区别在于:定义是指它这两条线要怎样才能是垂直,性质是指已经是垂直了它有什么特点。
说通俗点就是,比如:你判断一个人的身份,你就可以通过他的声音`头发长短`身高等,那么你就通过这些定义判断出他是谁。你判断出他是谁之后,你就知道他这人具有的性质是声音怎样怎样`头发怎样怎样`身高怎样怎样。

为什么当施力方向和位移方向垂直时此力不做功?

这个问题看起来似乎很简单,但是如果是初学者,也常常会困惑一阵,更有甚者,如果钻进了牛角尖,那么十头牛都拉不回来了。很多人大概会觉得此题过于简单,甚至没有意义,但是作为一个力学老师,此题不答,心中过不去。言归正传,当力与位移垂直时不做功原因在于功的定义。下面,我就从功的定义开始,为大家解答一下这个问题。同时,讨论不做功的情况下,是否存在能量的消耗。
1、功的定义我们从初高中接触到物理以后,就学过了什么是功,功的概念也是非常基础的一个概念。通俗地讲,功是物体受力后运动过程中这个力需要耗费的能量。在力学上,功是力与位移两个矢量的点乘,所以功是个标量。根据点乘的运算规则,功的大小就是力在位移方向的投影与位移的乘积。
2、垂直力不做功的解释根据这样的定义,当力与位移垂直时,力在位移方向没有分量,所以不存在作功。到这,其实已经解答了你的问题。但是我想,你肯定也明白上面讲的内容,就是如何理解?实际上,物体受力的目的,是让物体发生运动,产生动能。但是,如果力与位移垂直,那么这个力就实际上是无用的,不产生能量。
实际上,一个物体如果只有一个力,那么它的运动轨迹必定不是与这个力垂直的。所以,存在力与位移垂直的情况,必定是有额外的与位移一致的力存在,如上图。所以,这个物体运动的动能是这个水平力T产生的,而不是垂直力F。
3、垂直力不做功就没有能量消耗吗?高中物理老师说,我们走路的时候,提着水桶,虽然手很累,但是却没有作功。这就觉得很奇怪了,既然累了,为何没有作功呢?
原因在于我们前面讲的作功,都是针对的刚体。对于刚体来讲,物体是永远都不可能发生变形的。但是实际生活中,刚体是不存在的,任何物体受力后都会发生变形。如上图,葫芦娃拎着2个水桶,即使它是大娃金刚不坏,也会被水桶的重力压出一点点的位移,这个位移是重力方向的,所以产生了一点点的功。此其一,如下图。
其二,我们正常人走路,都不可能上下没有颠簸。水桶随着步伐一起上下颠簸,我们的手上的力就会忽大忽小(下图),这种已经脱离了静载荷的范畴。动载荷的作用下,虽然水桶重力做功依然较小,但是动载荷作功是个持续的过程,累加起来做的功是相当可观的。
再次,涉及到物体的损伤理论。任何物体在力的作用下都会发生变形,物体内部物质重新布局。在这个过程中,某些地方原来有微小缺陷的(下图),就会由于应力集中而发生损伤,表现为缺陷变大,直至断裂。这个损伤破坏的过程也是一个能量的消耗过程。人体肌肉骨骼同样类似。
第四,动载荷下,物体更加易疲劳。虽然应力没有达到其静载荷的极限,但是内部由于交替载荷已经被破坏了。实际上,动载荷将物体损伤的时间缩短了,基本原理同第三点。
4、总结垂直力不做功的根本原因在于这个垂直力对这个物体运动没有“贡献”,不会让物体在原始方向速度增加。但是,实际中由于物体不是刚体,总会产生些许变形,从而在力的方向发生了位移,于是作功了。更进一步,由于材料的损伤会消耗掉一部分能量,这部分能量也是由这个垂直力作功来提供的。