如何求正交力

共同创作者是 Anne Schmidt

正交力是在给定场景中，抵消其余力的合力效果的力。根据物体所处的场景，以及已知量的不同，求正交力的方法也不同。阅读本文，学习求正交力的方法。

方法 1

方法 1 的 5:

1
正交力是什么。正交力是抵消重力效果的力。
- 想象放置在桌面上的一个木块。重力对这个木块产生的效果是将它拉向地面，但是木块却静止不动，因此说明了，明显还有别的力存在抵消了重力的效果。这个在重力存在的情况下，还能阻止木块向下陷的力，就叫做“正交力”。
2
求水平面上正交力的公式。计算静止在水平面上的物体受到的正交力大小的公式是：N = m * g^{[1]
X
研究来源}
- 公式中，N代表正交力的，m代表物体的质量，g代表重力加速度。
- 在无其他外力作用的情况下，静止在水平面上的物体所受的正交力的大小，等于物体的重力。为了让物体静止，正交力必须和重力相等，而重力的大小等于物体的质量乘以重力加速度。
- 例：求质量为4.2g的物体所受到的正交力大小。
3
用物体的质量乘以重力加速度。它俩的乘积就是重力，而重力和正交力相等。
- 注意，地球表面的重力加速度是常数：g = 9.8 m/s²^{[2]
  X
  研究来源}
- 例：重力 = m * g = 4.2 * 9.8 = 41.16
4
写出答案。上一步的结果就是最终答案。
- 例：正交力为41.16 N。
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方法 2

方法 2 的 5:

1
公式。要计算位于斜面上的物体所受的正交力，需要用到公式：N = m * g * cos(x)^{[3]
X
研究来源}
- 公式中，N代表正交力的，m代表物体的质量，g代表重力加速度，x是斜面和水平面的夹角。
- 例：位于斜面上的木块的质量为4.2 g，斜面和水平面的夹角为45度，求正交力。
2
求夹角的余弦值。一个角的余弦值，等于它的余角的正弦值，或者是邻边与斜边的比值。^{[4]
X
研究来源}
- 由于一个角的余弦值是定制，所以经常用到计算器求这个值。不过你可以徒手计算。
- 例：cos (45) = 0.71
3
求出物体的重力。重力的大小等于物体的质量乘以重力加速度。
- 注意，地球表面的重力加速度是常数：g = 9.8 m/s²
- 例：重力= m * g = 4.2 * 9.8 = 41.16
4
求出两个值的乘积。为了求出正交力，你需要用物体的重力乘以夹角的余弦值。
- 例：N = m * g * cos(x) = 41.16 * 0.71 = 29.1
5
写出答案。上一步的结果就是最终答案。
- 注意，位于斜面上的物体，它受到的正交力小于重力。
- 例：正交力的大小29.1 N。
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方法 3

方法 3 的 5:

1
公式。静止在水平面上的物体，受到向下的外力，此时物体受到的正交力为：N = m * g + F * sin(x)'
- 公式中，N代表正交力的，m代表物体的质量，g代表重力加速度，F代表外力，x代表外力和物体的夹角。
- 例：物体质量为4.2 g，一个人从与水平夹角30度的方向，以20.9 N的力向下按这个物体，求物体受到的正交力。
2
求出物体的重力。重力的大小等于物体的质量乘以重力加速度。
- 注意，地球表面的重力加速度是常数：g = 9.8 m/s²
- 例：重力= m * g = 4.2 * 9.8 = 41.16
3
求夹角的正弦值。夹角的正弦值，等于它在直角三角形中的对边和斜边的比值。
- 例： sin(30) = 0.5
4
用正弦值乘上外力。本题中的外力，是指让物体向下的力。
- 例： 0.5 * 20.9 = 10.45
5
再加上重力。两者的和就是正交力的大小。
- 例： 10.45 + 41.16 = 51.61
6
写出答案。注意，在水平面上的物体，受到向下的外力，它受到的正交力要大于重力。
- 例：正交力的大小为51.61 N。
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方法 4

方法 4 的 5:

1
公式。静止在水平面上的物体，受到向上的外力，此时物体受到的正交力为：N = m * g - F * sin(x)'
- 公式中，N代表正交力的，m代表物体的质量，g代表重力加速度，F代表外力，x代表外力和物体的夹角。
- 例；物体质量为4.2 g，一个人从与水平夹角50度的方向，以20.9 N的力向上拉这个物体，求物体受到的正交力。
2
求出物体的重力。重力的大小等于物体的质量乘以重力加速度。
- 注意，地球表面的重力加速度是常数：g = 9.8 m/s²
- 例：重力= m * g = 4.2 * 9.8 = 41.16
3
求夹角的正弦值。夹角的正弦值，等于它在直角三角形中的对边和斜边的比值。
- 例： sin(50) = 0.77
4
用正弦值乘上外力。本题中的外力，是指让物体向上的力。
- 例： 0.77 * 20.9 = 16.01
5
从重力中减去这个值。两者的差就是正交力的大小。
- 例： 41.16 – 16.01 = 25.15
6
写出答案。注意，在水平面上的物体，受到向上的外力，它受到的正交力要小于重力。
- 例：正交力的大小为25.15 N。
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方法 5

方法 5 的 5:

1
求动摩擦力的公式。动摩擦力，即物体运动时受到的摩擦力，等于摩擦系数乘以它受到的正交力。公式为：f = μ * N
- 公式中，f代表摩擦力，μ代表动摩擦系数，N代表正交力。
- “动摩擦系数”，是摩擦力和正交力的比值，是物体表面接触产生的。
2
整理公式。如果你知道摩擦力的大小，以及动摩擦系数，那么正交力的计算公式就是：N = f / μ
- 在原公式两端，分别处以μ，这样正交力就单独出现在等号一侧，而摩擦力和摩擦系数在另一侧。
- 例：木块和平面间的摩擦系数为0.4，受到的摩擦力为40 N，求正交力的大小。
3
用摩擦力除以摩擦系数。这是求正交力的必须步骤。
- 例： N = f / μ = 40 / 0.4 = 100
4
写出答案。如果你愿意的话，你可以把答案带回到求摩擦力的公式中，看看求出的摩擦力是否和已知相等。不带回检查也可以，这个结果就是你要求的正交力。
- 例：正交力的大小为100.0 N。
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