作者obelisk0114 (追风筝的孩子)
看板Physics
标题[题目] 摆撞弹簧
时间Sun Jul 25 01:44:04 2010
[领域] 力学
[来源] 和同学讨论到的
[题目] 一条长度L质量不计的线,底下系一个质量m的物体,摆线与铅直轴夹角θ
在摆荡到最低点时,恰好会撞到一个弹力系数k的弹簧,此碰撞为弹性碰撞
1.若弹簧质量不计,则摆反弹之後的最大高度及弹簧的压缩量为何?
2.若弹簧质量2m而且是均匀的,则摆反弹之後的最大高度及弹簧的压缩量为何?
[瓶颈] 第一题我认为反弹的最大高度不变,弹簧压缩量为无限大
但是这应该不可能,应该没有压缩量无限大这回事
第二题的解法,我想会不会类似於一个质量不计的弹簧,连结质量m的物体
利用位能转换为动能求出最低点的速度,然後利用弹性碰撞的公式求出
两者的速度,再利用能量守恒算出高度及压缩量
算式: 1/2*mv^2 = mgL(1-cos(θ)),v=√(2gL(1-cos(θ)))
弹簧的速度:2/3*√(2gL(1-cos(θ)))
弹簧的压缩量:1/2*m*4/9*2gL(1-cos(θ)) = 1/2*kx^2
得x = √(8mgL/9k*(1-cos(θ)))
反弹的速度:-1/3*√(2gL(1-cos(θ)))
反弹的高度:mgh = 1/2*m*1/9*2gL(1-cos(θ))
得h = 1/9*L(1-cos(θ))
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这是个最好的时代,也是个最坏的时代,是最光明的时代,也是最黑暗的时代
藏龙卧虎今懦夫,
镜里罪容化成无
人情冷暖难回首,
留多少伤心事
一沙一世界,一花一天堂,掌中盈无限,刹那即永恒。
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 140.112.239.154
1F:推 jeromeee:因为第一个还有一个能量守恒的因素 07/25 09:51
2F:→ HDT:...这题力学能守恒啊 最大弹力位能=最大重力位能 07/25 14:19
3F:→ HDT:喔 弹簧不是固定的= = 那就...我想想 07/25 14:20
4F:→ obelisk0114:一端固定 07/25 23:54
5F:→ HDT:那就最大弹力位能=最大重力位能啊 07/26 01:32