光滑接触面下三个堆叠盒子的受力分析技术问询

三个光滑堆叠盒子的受力分析 #

首先先明确核心前提：所有接触面（盒子间、盒子与地面）均光滑，因此不存在任何摩擦力，所有相互作用力均为垂直于接触面的正压力。

i) 底部盒子所受的力 #

• 自身重力：竖直向下，是地球对底部盒子的引力作用
• 中间盒子的压力：竖直向下，来自中间盒子（及最上面盒子）的重力传递，是中间盒子对底部盒子的正压力
• 地面的支持力：竖直向上，是地面对底部盒子的反作用力，大小等于三个盒子的总重力，用于平衡底部盒子受到的向下的总力

ii) 中间盒子所受的力（重点拆解反作用力） #

• 自身重力：竖直向下，地球对中间盒子的引力
• 最上面盒子的压力：竖直向下，是最上面盒子的重力施加在中间盒子上的正压力
• 底部盒子的支持力：这就是你困惑的反作用力！它是底部盒子对中间盒子的竖直向上的支撑力，和中间盒子对底部盒子的压力是一对相互作用力，大小等于中间盒子自身重力加上最上面盒子的重力，刚好平衡中间盒子受到的两个向下的力

额外补充：因为接触面光滑，三个盒子之间没有水平方向的相互作用，所有受力都沿竖直方向，整体保持静止状态。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Omnic 12