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年第期物理通报大学物理教学

２０２４１２

虚功原理在静力系统中的应用分析

苏雄王晓璐

（贵州师范大学物理与电子科学学院贵州贵阳５５００２５）

（收稿日期：）

２０２３１２０７

摘要：基于虚功原理在分析静力系统时的普适性，讨论得到其在实际应用中的适用是广泛的，不需要特殊技

巧从平衡物体、带电导体、流体分子间相互作用个方面分析了虚功原理在实际条件中的应用方式，并从数学角度

．３

验证该应用的可行性，最后结合文章给出应用时的建议．

关键词：虚功原理；静力平衡；带电物体；量纲判别

图所示建立三维直角坐标系，在静力平衡条件下

２

１引言

分析主矢和主矩分别为零即有

．

分析力学是研究者为了分析受到约束的质点组（）

犌＝－犿犵犼１

而建立的一个力学分析体系，完全使用数学分析的（）

犖犖犻２

＝

２２

（）

犖犖ｓｉｎ犻犖ｃｏｓ３

＝－θ＋θ

方法来解决力学问题虚功原理（·）是１１１犼

．犉狉０

∑犻δ＝

犻三式的矢量求和为零．

伯努利在１７１７年提出的，是分析力学体系中最基本

也是最高级的原理由于虚功原理关注的是具有更

．

广泛意义的能量，所以有着比牛顿力学更普适的价

值本文将利用实际题目从力矩平衡、电磁力平衡及

．

热力学平衡三方面讨论其在静力系统间的作用．

２虚功原理在刚体分析中的应用

例】长为的匀质棒，一端抵在光滑的墙面

１２犾

图例受力分析