作者ntust661 (Enstchuldigung~)
看板Physics
标题Re: [问题] 弹簧长度和弹力系数
时间Sun Aug 22 15:23:47 2010
※ 引述《ntust661 (Enstchuldigung~)》之铭言:
: ※ 引述《lovingblue (XXX)》之铭言:
: : 请问一下大家
: : 究竟为什麽同一种材料的弹簧,越长弹力系数会越小啊??
: : 虽然直观很容易想像
: : 但是不知道怎麽用更具体的方式解释?
: 弹性系数...你说的是 F = K δ 的 K 吗?
: K的大小是决定在材料,不是长度喔...
: 如果你是要问,越长的弹簧,材料相同,为什麽会越好拉长,
: 这个或许不才能解决你的问题^^
想要知道伸长量到底多长的话
弹簧主要是受到扭转的作用
T L
θ = ───
G J
θ:扭转角
T :扭力矩
L :扭转作用长度
G :剪割弹性系数
J :极惯性矩
F
│
↓
Dm
├───┤
○
○
○
○
○
○ d
弹簧平均直径 : Dm
断面直径 : D
负载 : F
导程角 : ψ
有效圈数 : n
由扭转角可以推导出
Dm
F ×── × πDm n secψ
2
θ = ────────────
πd^4
G × ──
32
2
16 F Dm n secψ
θ = ────────
G d^4
得到扭转角後
Dm
再求伸长量 = ── ×θ
2
3
8 F Dm n secψ
δ = ─────────
G d^4
顺便回顾一下,如果是拉伸弹簧,弹簧的长度是由断面直径乘上有效圈数而定
因为比较断面所受到剪应力所产生的应变太小了 所以忽略不计
我们可以得到一个结论
变形量跟施力大小、弹簧平均直径、所绕的圈数、导程角成正比
与剪割弹性系数、断面直径成反比。
所以说,若同一个材料、相同的断面积、相同的导程角、相同的施力大小,与相同
的直径大小,两个不一样长的弹簧做拉伸,可以得知
" 越长 的弹簧,其变形量会比较长"
(绕的圈数越多)
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 122.122.222.35
1F:推 Entropy1988:弹簧也是颇有趣的东西 08/22 20:11
2F:→ ntust661:在力学(考试)的范畴中,顶多把弹簧当作一个会变化的力XDD 08/22 20:53
3F:推 nightkid:看小一点很多东西都很有趣 08/22 21:00