孩子与大力士掰手腕中力的分析孩子与大力士扳手腕,两手之间的作用力与反作用力的大小与孩子肌肉提供的力、大力士肌肉提供的力有

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  • 无论是否处于平衡状态,作用力和反作用力总是大小相等.

    如果处于平衡状态,那么两人提供的力均等于他们之间的相互作用力

    如果两人处于不平衡状态,那么大力士提供的力大于两人之间的相互作用力,小孩提供的力小于两人之间的相互作用力,分别分析两人的手的受力可知,各自的合外力方向是一致的.

    假设大力士的力为F1,手的质量为m1,小孩的力为F2,手的质量为m2,两人之间的相互作用力大小为F.显然F1>F>F2

    由于两人扳手腕时手是抓在一起的,所以加速度相等,设大小为a,建立方程可得:

    F1-F=m1*a

    F-F2=m2*a

    解方程可得a=(F1-F2)/(m1+m2)

    故F=F1-(F1-F2)*m1/(m1+m2)或F=(F1-F2)*m2/(m1+m2)+F2

    所以两手之间的作用力不是两个人的力的平均,与两个人的手的质量以及肌肉提供的力相关.

    可以看出,当F1=F2时,加速度为零,即处于平衡状态,三个力之间的关系为F1=F2=F