题目
平面任意力系的平衡方程中,选择的两根力的投影轴不一定相互垂直()。A. 正确B. 错误
平面任意力系的平衡方程中,选择的两根力的投影轴不一定相互垂直()。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
A. 正确
解析
考查要点:本题主要考查对平面任意力系平衡方程中投影轴选取的理解,特别是对坐标轴是否必须垂直这一关键点的辨析。
解题核心思路:
平面任意力系的平衡条件是合力为零,需通过建立坐标系分解力的投影来求解。关键点在于理解投影轴的选择是否必须垂直。虽然实际计算中常用正交坐标系(如直角坐标系)以简化运算,但理论上只要坐标轴线性独立(不共线),即使不垂直也能满足平衡方程的建立。
破题关键:
明确平衡方程的数学本质是独立方程组,需保证各坐标轴方向的分解相互独立。非正交坐标系虽然计算复杂,但并不影响方程的成立,因此投影轴不一定垂直。
平面任意力系的平衡方程为:
$\sum F_x = 0, \quad \sum F_y = 0, \quad \sum M = 0$
其中,$\sum F_x$ 和 $\sum F_y$ 是各力在两个坐标轴上的投影代数和,$\sum M$ 是各力对某一点的矩代数和。
投影轴的选择:
- 正交坐标系(如直角坐标系)是常用选择,因计算简便,可直接用三角函数分解力。
- 非正交坐标系(如两轴夹角为 $\theta \neq 90^\circ$)仍可使用,但需通过更复杂的公式(如余弦定理)分解力的分量。
- 核心要求是坐标轴线性独立(不共线),确保方程组独立有效,与是否垂直无关。
因此,题目中“投影轴不一定垂直”的说法正确。