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woodfizky #54 我注意到你提到了「物块的姿态」「连接点的位置」「质心的位置」「转动」,说明你选择将物块抽象为刚体。我们的推导前提就不一致了。
我的推导基于高中物理,即将物块抽象为质点,所有力为经过质点的共点力,没有力矩,运动也只有平动而没有转动。这就是问题所在,你推导的前提条件和我就不一样,如果结论不同那也很正常,不能用来否定我的推导,你所说的「重要变量」,也是你选择的模型(刚体)下的重要变量。
当然,将物块抽象为刚体,相比质点会更贴近现实。但是刚体的分析远比你想象得要复杂,不是寥寥几段话就能讲明白的。在刚体模型下,支持力、(可能的)摩擦力和拉力都会给出力矩,力矩的大小和方向需要给定数据后计算确定。那这样就大大复杂化了。
如果你有兴趣也愿意花时间,当然可以从刚体模型出发进行推导,也欢迎给出推导和计算过程。
不过也要注意,就算刚体更贴近现实,毕竟仍是抽象模型,按「我觉得还有更重要的变量」这一思路继续,那还可以继续考虑物块和墙壁的微小形变、绳子的形变等等,可以建立更精确的物理模型、进行更细致的仿真……这一过程是无穷无尽的。无谓追求「更贴近现实」很多时候意义不大,毕竟分析和计算也是需要成本的,没人愿意天天做亏本买卖。
我选择质点作为抽象模型,算是比较简单、并且能带来一些教育意义(数形结合、矢量分析)的方式,而且高中物理是大部分人物理知识的顶峰(虽然看下来似乎高中物理没过关的也不在少数)