作者chiohunpp (卧云)
看板Rubiks
标题[心得] 剪弹簧
时间Mon Sep 28 20:43:09 2009
本来是不大想PO可是最近我已经遇到十几个有这样的问题，乾脆花点时间一起解答
之前对我有意见不爽的人很抱歉，我又出现了，不喜欢就请版主决定吧。
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首先先来讲一个物理概念，国中以上的程度应该都具备一种知识那就是
「弹簧的伸长量与受力成正比，但是这条件仅限在弹性限度内」
这是「虎克定律」，也就是伸长量X 与 受力F 之间有一个关系常数K
可以写成 F＝XK 而K就是所谓的弹簧弹力系数。除此之外弹簧还有一个特徵那就是：
两条不同弹簧弹力系数分别是 K1与K2 其并联之後的弹力系数＝K1+K2
K1×K2
两条串联则弹力系数＝─────
K1＋K2
很多人忽略掉最下面的这个关系，於是「剪弹簧会变软」就成了方块玩家的直觉
依照公式来说，把弹簧剪开想当於把两条弹力系数一样的弹簧分开（K1＝K2）
因此按照公式的计算可以得到新的短弹簧弹力系数是原始的两倍，再利用虎克定律
我们可以得知在相同的伸长量（压缩量）所需要的力量会变成两倍 F＝2KX
因此按照正常的推算「弹簧变硬」才是真正的情况，结果我们都发现方块会变软
因为感觉才是真的，那麽上面的解释就是错的。
其实两个都是正确的，上面我推导的过程有一个地方没有考虑进去，那就弹簧长度的改变
当我们把原本长度 L 的弹簧剪去 N 长度 ，这也代表原本的压缩量 X 也要减 N
所以後来的受力就变成 F2＝2（X－N）K 当N大於 X/2 的时候 F2就会小於原先的F
如此一来剪短弹簧才具有效果，所以弹簧不是乱剪就好。
先这样其他有需要补充的再请大家帮忙。
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◆ From: 114.41.204.14
1F：推 xxakigo:专业解惑一定要推的... 09/28 20:43
2F：推 lovecube:超级专业解说... 09/28 20:52
3F：推 winiel559:听不懂不过还是推专业... 09/28 20:58
4F：推 karte577:虽然之前教过..不过最後面还是半懂不懂.. 09/28 21:15
5F：推 xb27:话说...我好像知道这个理论(小声)XD 推卧云专业解说 09/28 21:22
6F：推 stanly60103:F2＝2（X－N）K 为什麽（X－N）K要乘2？ 09/28 21:22
7F：→ chiohunpp:因为弹簧剪短 弹力系数变两倍 所以K变成2K 09/28 21:23
8F：→ stanly60103:K1=F/X1 K2=F/X2 串联→K(1+2)=F/(X1+X2) 09/28 21:24
9F：→ stanly60103:我怎麽想都觉得弹簧剪短就会变硬QQ 09/28 21:25
10F：→ cubefan:没问题 很直观啊= =+ 有什麽问题吗(灿笑) 09/28 21:27
11F：→ cubefan:是说忘记推卧云重出江湖XD 09/28 21:27
12F：推 jerrychou82:推超专业解说~~ 09/28 21:30
13F：推 sksk2188:推 专业解说 虽然学过了 但忘了 瞎 09/28 21:45
14F：推 imryoma:这...弹簧剪短 K一定会变大 剪成一半长度 K→2K 09/28 21:48
15F：→ imryoma:不过 在方块里面 还是要看压缩量的改变 如果压缩量也变成 09/28 21:49
16F：→ imryoma:1/2 那 弹力就跟原本的一样 只是 剪短後 里面的空间也会 09/28 21:50
17F：→ imryoma:变大 这样又跟方块构造扯上关系 所以 09/28 21:50
18F：→ imryoma:要变软 还是换条比较软的弹簧吧 一 一b 09/28 21:51
19F：推 stanly60103:如果减短成一半长度，那麽只需要一半压缩量，即可呈现 09/28 21:56
20F：→ stanly60103:和原本一样的弹力，所以会有变硬的感觉 09/28 21:56
21F：→ stanly60103:剪短後里面空间变大，把螺丝锁紧就好了XD 09/28 21:57
22F：推 aegius1r:推 CF..这段学测会考喔..(汗颜) 09/28 22:22
23F：推 adamsun0306:m了 最近卧云大好专业@@ 09/28 22:33
24F：→ Nolic:那个公式是指弹簧"串并联"吧? 你剪下的的弹簧有再装上去串联 09/28 22:57
25F：→ Nolic:吗? 应该不能直接套公式吧? 09/28 22:58
26F：→ chiohunpp:根据我的大一实验报告，剪断的弹簧的确接近2K 09/28 23:03
27F：→ Nolic:我一开始假设方向错误 应该用两条合并成原本的弹簧下去想 09/28 23:21
28F：→ Nolic:理论上算出来的确是2K没错 错的是我Q.Q 09/28 23:22
29F：推 cubefan:回SC 这段学测考了我不怕.但是扯到简谐和功能原理我就囧了 09/29 00:41
30F：推 hot333:我好想打你喔 云大 ...... 09/29 01:48
31F：→ hot333:你好讨厌喔 我问一问你就跑来发文 =.= 抱歉我太笨 09/29 01:50
32F：→ chiohunpp:= =不是你问我才想发文，是正好昨天除你以外还有人问 09/29 07:24