作者droo (史搭巴)
看板Physics
标题Re: [问题] 弹簧与滑块
时间Sat Dec 4 01:15:19 2010
其实是我的叙述方式,把事情反过来叙述比较方便说
让我再讲清楚一点:
高中阶段所有的弹簧皆为没有质量
在这个假设下
不管它在什麽运动状况下其合力必为零
由於牛顿第三运动定律,上述即为
「不管它在什麽运动状况下,其必向两端施以等大反向的力量」
力量量值可以以F=kx来做计算
回到题目
当滑块滑到其可能的最底一直到脱离弹簧
这段期间弹簧是处於回复的状态
依照前述,弹簧在此状态也必须向两端施以等大反向的力量
随着弹簧的回复,施予两端的力量也随之减少*注一
一直到了回复到原长时,弹簧没有施力给滑块,
弹簧与滑块相接的方式导致弹簧无法施拉力给滑块
但是滑块有速度会继续运动,所以滑块脱离弹簧
注一
问:如果在弹簧回复过程中就脱离呢?
答:依照理想弹簧的假设,回复过程中是不会脱离的,
因为回复过程中弹簧有压缩量,必以接触方式将力传达给两端
问:如果弹簧速度比较慢呢?
答:弹簧本身没有质量,弹簧的a=?
现实状态是应该要用速度讨论,但是在理想假设下,此讨论将不太适合
有时候顺反只是我们的直觉,但并不关乎逻辑对错,以下举两例:
例一
「如果弹簧有质量其速度又在改变,可知道其两端受力必不相同」
这样的想法看起来也是反过来,但是其实是正确的
例二
「我施力给墙壁,所以墙壁施力给我」
因为牛顿第三定律知道力量同时出现同时消失,可互为因果
所以叙述可以改成「墙壁施力给我,我也施力给墙壁」
是不是怪怪的呢?但其实也是正确的
以上是小弟的看法,请多多指教!!!
※ 引述《yjn145 (gg)》之铭言:
: ※ 引述《droo (史搭巴)》之铭言:
: : 弹簧没有质量,m=0
: : 代入F=ma=>F=0,可以得知两端受力必须等大反向
: : 依题意,弹簧一端接於斜面底端一端接於滑块
: : 若在平衡点脱离,因为平衡点不等於原长,所以弹簧势必有伸长量
: : 代表斜面底端一定有给弹簧力量,假设其为F1
: : 但是弹簧接於滑块的那端,因为滑块脱离没接触,所以不受外力
: : 推得此弹簧受到的总外力为F1
: : 此时,弹簧并没有满足「无质量假设的结果F=0」
: : 所以为了满足其假设
: : 必在伸长量为0的时候脱离,也就是原长!!!
: : 老米好久不见阿:)
: 感谢这位版友回答...不过我稍微提供一些看法:
: 拿平衡点跟原长相比,利用"无质量假设F=0"确实可以得到"物体在原长脱离比较
: 合理"的结果...,但是这种说法逻辑很怪..原本问题是"为何物体在原长会拖离"..,
: 结果得到"物体在原长拖离比较合理?",这好像反过来了不是麽?我认为"无质量假设
: F=0"这说法无法解释物体在原长一定拖离...
: 说法:举个反例.今天如果让物体在原长不脱离弹簧,也是符合"无质量假设F=0",为何
: 物体一定要在原长拖离?
: 我提出比较正面的看法:物体在系着弹簧运动时..当物体运动过程若越过原长,则原本
: 弹簧运动对称性被破坏,让弹簧无法给物体作稳定的简谐运动
: ,因此物体就脱离弹簧了@@
: 举一个常见垂直弹簧为例:今弹簧系在天花板上而底下挂着物体..今如果在平衡点施力
: 於物体上使之向下x,如果x<mg/k,则物体会作稳定简谐运动
: ,如果x>mg/k,则物体运动会经过原长以上,则弹簧运动性
: 被破坏,无法稳定让物体作简谐运动@@,如果今天是将物体向上
: 垂挂..则物体会在原长拖离
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