外力和内力在理论力学中是如何定义的?
问答
在理论力学中的外力和内力定义:
外力是指作用在一个系统外部的物体对这个系统的力。这些力是由系统以外的物体施加的,并且能够改变系统的运动状态在分析一个系统的动力学行为时,通常需要考虑所有作用于该系统的外力。
内力是指系统内部各部分之间相互作用的力,这些力是由于系统内部结构的性质而产生的,如材料的弹性、分子间的吸引力等。在静力学或动力学分析中,内力总是成对出现,每一对内力都是等大反向的,这符合牛顿第三定律。
对外部观察者而言,对于整个系统来说,所有的内力之和为零,因为它们是成对存在的,彼此抵消。但是,内力可以导致系统内部结构的变化,如变形。
在分析问题时,选择合适的系统是非常重要的。不同的系统划分会导致不同的外力和内力的识别。例如,如果我们只研究弹簧的一部分,则其他部分对这一部分的作用力就变成了外力。以楼主的问题为例,把气缸、基板、挡块视为一个系统。那气缸撞到挡块,挡块受力同时也给气缸一个力。这两个力成对存在,彼此抵消。系统以外的物体才能够改变系统的运动状态,比如绳子或机械手。
主要是先把研究对象定义清楚,再分辨内外。
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