作者ntust661 (Enstchuldigung~)
看板Physics
标题Re: [题目] 弹簧力
时间Sun Aug 8 00:09:31 2010
※ 引述《Ertkkpoo (water)》之铭言:
: [领域]高中 (题目相关领域)
: [来源]力 (课本习题、考古题、参考书...)
: [题目]
: 一弹簧有弹力常数2N/m,其右端受力10N向右,另一端受力8N向左,
: 问其伸长量为?
: [瓶颈] (写写自己的想法,方便大家为你解答)
: 有一说法是用10和8的平均力去解,所以答案得到4.5公尺(不确定是不是对的)
: 这题很明显合力不为0
: 所以我也可以想成合力=2N向右,所以伸长1m,这样不行吗?(错)
: 想请问到底上面两作法,哪一个是对的?
: 还是都错?
: 谢谢大家
以上各种解法
虽然利用了很好的技巧!
但是相信原PO一定不甚满意吧,不可能一题高中题目需要复杂的级数或者多项式积分
老实说,只要代公式前先定义好公式内的符号到底是什麽!
自然不用担心公式本身有没有出错。
F = K δ
F : 弹簧力 (N)
K : 弹簧常数 (N/m)
δ: 变形量 (m)
首先 F 是"弹簧产生"的力,并不是什麽合力
这题要画自由体图
F1 = 8N F2 = 10N
←──﹏﹏﹏──→
k = 2N/m
我们把模型画好
前提 : 弹簧拉伸的时候依然在弹性限度内
弹簧材料均质
弹簧本身无质量
弹簧两端分为质量 m 的滑块
A B
┌┐ ┌┐
8N ←┤├─﹏﹏﹏─┤├→ 10N
└┘ └┘
m K = 2N/m m
─────────────→ x
头上这个依照牛顿第二运动定律
Σ F = m a
10 - 8 = 2 m * a
1
可以求出 a = ──
m
再来,切一半,画出滑块 A B 的自由体图
利用牛顿第二运动定律
Σ F = m a
相同的物体,拥有相同的加速度
A滑块的自由体图
A
8N ┌┐ T
←┤├﹏﹏─→
└┘
m T : 弹簧(的张)力
其中 T - 8 = ma
一样,B滑块的自由体图
B
T ┌┐ 10N
←┤├﹏﹏─→
└┘
m T : 弹簧(的张)力
其中 10 - T = ma
解联立方程式
┌ T - 8 = ma
│
└ 10 - T = ma
T = 9N , 这才可以拿来代入虎克定律!
9 = K δ
K = 2 N/m , δ = 4.5m
这是不才的一种解法,希望大家接受
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