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Solution Methods — Equilibrium of Rigid Body

方法一:标准平衡法

适用于均匀杆、简单支撑问题。

Steps
  1. 画受力图,标示所有外力和支点位置
  2. 选择支点(通常选未知力最多的点取矩)
  3. Fx=0\sum F_x = 0Fy=0\sum F_y = 0
  4. M=0\sum M = 0(对所选支点)
  5. 联立求解

方法二:质心法

适用于复合体找质心。

Steps
  1. 将物体分解为规则形状
  2. 标出各部分质心位置
  3. 使用加权平均公式: xˉ=m1x1+m2x2+m1+m2+\bar{x} = \frac{m_1x_1 + m_2x_2 + \dots}{m_1 + m_2 + \dots}
  4. yy 坐标同理

方法三:倾倒分析

适用于判断物体是否倾倒。

Steps
  1. 找质心位置
  2. 确定支点(接触面边缘)
  3. 过质心画竖直线
  4. 若竖直线超出支点范围则倾倒
  5. 临界状态:竖直线过支点

方法四:梯子问题

适用于梯子靠墙的平衡。

Steps
  1. 梯子与墙、地接触点有反力
  2. 地面有摩擦力 FμRF \leq \mu R
  3. 对任意点取矩(通常取梯子与地接触点)
  4. 消去未知反力
  5. 代入摩擦条件求临界值