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弹力总是垂直于接触面,这是因为物体在发生弹性形变时,其内部会产生一个与形变方向相反的弹力,这个弹力与接触面垂直。我们可以通过一些实验来验证这个规律。例如,我们可以将一个弹簧放在一个平面上,然后将一个垂直于平面的力加在弹簧上,观察弹簧的伸长情况。如果弹力垂直于接触面,那么弹簧的伸长量应该只与力的垂直分量有关,而与水平分量无关。实验结果表明,弹簧的伸长量确实只与力的垂直分量有关,从而验证了弹力垂直于接触面的规律。对于一个点和一个曲面接触的情况,弹力垂直于公切面是很容易理解的。因为弹力是由物体内部产生的,所以它必须垂直于物体的形变方向。在点与曲面接触的情况下,形变方向就是该点在曲面上的切线方向,因此弹力必须垂直于这个切线方向所在的平面,即公切面。需要注意的是,这个规律只适用于完全弹性碰撞的情况,即在碰撞过程中没有能量损失。在非完全弹性碰撞的情况下,碰撞物体之间会发生塑性形变,这时弹力就不再垂直于接触面了。 |
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