
2.1 力学公式知多少
在学习力学之前,你还记得多少力学的公式呢?这些公式将多次出现在我们这本书里,所以让我们先通过表2-1给大家回忆一下力学中常用的一些重要公式。这个表格的形式类似乘法表,两栏栏头交叉是两个变量相乘所得的积。这些公式在我们的力学课本中也都出现过,课本里有它们详细的推理过程及应用知识。
表2-1 力学中常用的一些重要公式

下面详细介绍一下这个表格的使用方法(表里的空格表示两个相关变量的乘积没有任何意义):
公式S=vt,即在匀速运动中,速度v乘时间t得到行进距离S。
公式,即用一定不变的力F与距离S相乘,得到功A,这个功又等于质量m和速度v的平方的乘积的一半。
我们在计算力学题目的时候,若要计算加速度,可以先按上表列出包含加速度的所有公式,其中包括下面的公式:

由以上式子还可以推导出:

从上面列的各种式子找到与题意相符合的进行计算。
表中也提供了各种用来计算力的公式,包括以下几个:
F=ma
FS=A(功)
Fv=W(功率)
Ft=mv(动量)
当然,在使用乘法表的时候,我们还可以利用除法找到其中存在的另外一些关系,比如下面的关系:
公式,即加速度a用匀加速运动的速度除以时间t得到。
公式和
,即用力除以质量m可以求得加速度a,相应地,如果除以加速度a则可以求出质量m的大小。
当然,这里也不能忽略重要的重力,其实在列出式子F=ma的同时,就可以类比得到重力的算法,重力加速度g即相当于式子中的加速度a,质量是不变的,所以得到求重力的式子:P=mg。相同地,通过另一个求做功的式子FS=A,我们可以类比得到将重力为P的物体提高到离地面高度为h时,所做的功的式子Ph=A。不过在计算做功时,公式FS=A只适用于力的方向和距离方向相同的时候,如果力的方向与距离的方向有一定的夹角,则计算中就要考虑到角度的问题。同样,,也只适用于物体初速度为零的情况。若初速度不为零,则要用末速度下做的功减去初速度下做的功。