在我们刚学曲线运动的时候,我们很多同学对关联速度模型不是很理解,今天我们就来聊一聊关联模型。
什么叫关联速度模型,所谓关联模型,就是两个物体通过绳子或杆子或相互接触从而速度发生联系,去求两者速度之间的关系。
一、通过绳子关联
绳子不可伸长,所以绳子两端沿着绳子的速度是相等的。
1、当绳子方向与物体运动方向在一条直线上时,则两物体的速度相等,
如上图,绳子与木块运动方向共线共线,所以VA= VB
2、当绳子与物体运动方向不在一条直线上时,需要将物体速度分解到沿绳子方向,
例1、如图,人以速度V人通过绳子使船靠岸,求在如图所示位置时的船与人之间的速度关系?
船的运动方向是水平的,不沿绳子,则船速不等于绳子速度。
这种情况下,常见方法有两种:
1、 微元法:取很小的时间元t,在这时间元内认为船匀速运动。
取FA=FB,因为t很小,所以认为BA垂直于FC,
∵AC=V人t,BC=V船t,
∴在ΔBAC中,AC=BCsinθ,
∴有V人=V船cosθ
2、分解法:(这种方法比上面的简单且实用,请大家牢记)
合速度:船的实际的运动方向(相对于地面的速度方向)
两个分速度:一个沿着绳子方向,一个垂直于绳子方向。
如下图,小船可以看成是一个半径变化的圆周运动,所以速度有沿切线方向的分速度,即垂直于绳子方向。