5、平均力法
有些变力做的功,可用整个过程中的平均力的功来代替。如上面讲的力F随位移是线形变化时,就可以利用平均力来求解。有时,当力随角度按正弦或余弦变化时,也可以利用平均法求解。
例8:将一根水平放置在地面上的长为L=6m,质量为m=200kg的粗细均匀的金属棒竖立起来,至少要做多少功(设所施加的力始终垂直于棒)?
解析:用一始终垂直于棒的力F将棒的一端匀速提起,由于力的方向和大小时刻发生变化,因而也不能直接利用功的定义式求解。该力变化规律如何?如图6所示,在棒转动到与地面成θ角时,以B为转轴,可列力矩平衡方程: