作者windygod (power)
看板Physics
标题Re: [问题] 请教保守力
时间Sun Jul 1 15:38:16 2007
看到m大用心的画图激起了想画图的慾望XD 所以我也来画个图好了
B 如图所见 三角形ABC是一个等腰直角三角形
F1 ╱╲
F2
↙ ╱ ╲
↖ 今天假如有一条弹簧系在A点 今天将弹簧由A直接
╱ ╲
╱ ╲
拉到C 其力的形式为 F=-kx (力的方向与位移相反)
A ———————— C
←——→←——→ 位能形式为 U=(1/2)kx^2
由3963篇的检查条件可知此为保守力
现在让它走ABC这条路径 令弹簧如果拉伸尚未过B点位移令为x1
如果超过B点则令位移为AB+x2 (x2指的是由B点到末端的伸长量)
现在去分析力 可以知道在AB间力的方向如图所示 此时状况如同由A到C一般
可见其保守性(连心力) 可是一旦超过B点後 其受力方向如图所示(已非连心力)
为什麽要上面要提连心力与非连心力主要的观点在於我们对位能取-▽时
所的到的形式有关 从-▽後的受力方向来看 可以观察出若合乎保守力条件时
弹簧受力会是连心力形式 可是你一旦限制它只能走ABC这条路径时
他的力形式就比较复杂了 分成两段是不一样的 在於空间中的方向不同
自然在做向量积分时就会有所不同 这样你了解了吗^^
最後再讨论一个状况 那就是如果今天弹簧末端一样走ABC这条路径
但是弹簧本身是自由不受限制的(上面的case会让弹簧躺在三角形上)
此时就可以算保守力了 因为它的受力方向已经是连心力形式了
更精确的来说是 经由分析可知道 他的受力关系与位能变化有这F=-▽Φ
这样的变化 最後积分出来就知道作工与路径无关 只与起点终点有关
最後附上最後例子的图 画的很丑XD 希望你看得懂
▄▄
此乃弹簧末端
▄
▄
▄ 此乃弹簧末端受力方向
▄▄
▄
▄ 此乃弹簧末端的运动路径
B
▄
▄▄▄
▄▄ ▄
▄ ▄
▄ ▄▄
▄
▄ ▄▄▄▄
▄▄ ▄▄ ▄
▄ ▄▄ ▄
▄▄ ▄ ▄▄
▄ ▄ ▄ ▄▄▄▄▄▄
A
▄ C
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◆ From: 140.113.91.237
1F:推 Beachboy:阿....拜倒,坦白说,真感动。我懂了.... 谢谢! 07/01 16:36
2F:推 noonee:哇靠!好猛.... 07/01 17:03
3F:推 hcm1044:好酷炫 07/01 17:22
4F:→ Linderman:推!!搞不好这里以後变成了动画版XD 07/01 18:04
5F:→ windygod:囧 那是因为最近放假比较闲才会这麽干 bbs画图很麻烦囧 07/01 18:07
6F:推 Linderman:推楼上,我觉得这里只要讲观念和关键自己再去想就好了 07/01 18:12
7F:→ windygod:被L大推还真不好意思XD 我只是刚好知道这部份的物理弱咖 07/01 19:07
8F:推 Linderman:别这样说,其实我也是肉脚也是希望更多强者赶快出来呀XD 07/02 00:25