作者gamer (^^)
看板ask-why
标题Re: [请益] 体重计
时间Sat Dec 3 23:54:43 2005
※ 引述《curmathew ()》之铭言:
: 我认为这个说法并不合理
: 因为无论如何该体重计的受力
: 只有[你押向它的力]和[地面给予的反作用力]
: 在平衡的情况下
: 无论如何两者应该都等於你的体重
: 所以里面弹簧受压缩的量不会因地面材质不同而有改变
前一篇回文我说了一个弹簧秤串联的例子,本来只有一个
弹簧秤的情况下,弹簧秤的读数就是物体的重量。但是有两个
弹簧串联在一起之後,如下图,设上方弹簧弹簧常数为k1,下
方为k2,点1位移为d1,点2为d2,
┬─┬─ 第二个弹簧的FBD可表示如下:
↓ │
y / d1*k1 因为顶端不会移动,所以点1的位移
\ ↑ 为向下d1,上方的弹簧产生向上的拉力
/ │ d1*k1;而下方的弹簧则因为点1的向下位
\ / 移d1又因为点2的位移为d2向下,所以实
│ \ 际的位移为(d2-d1)向下,产生了向上的
1 ┼ / 拉力(d2-d1)k2
/ \
\ │ 对其做力量平衡,
/ ↓
\ w-(d2-d1)*k2 ΣFy=0, w-(d2-d1)*k2-d1*k1=0
│
2 ┼ w=(k1-k2)*d1+k2*d2
w
所以我们可以得到物体的重量w为(k1-k2)*d1+d2*k2,我
们可以把这个结果类比在体重计的问题上面,如果说地板是非
弹性材料,则其劲度k1可视为∞,则位移d1为零,w=k2*d2,
也就是体重计的读数。但是如果地板是具弹性之材料(其实大
部分的材料都具有弹性,只是很多是可以忽略不计的),要知
道实际的重量,就必须要知道k2以及地板的位移变化量才能得
到真正的重量为多少。
原发问板友提到说,为什麽读数会增加,这是因为k1<k2,
也就是地板的劲度小於体重计的时候,(k1-k2)*d1这项会是负
号,所以d2*k2=w+(k2-k1)*d1>w。
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附带一提,前面的回文,我讲的弹簧的并联,刚刚想到和那个
没什麽关系,举例错误。
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◆ From: 61.64.144.63
※ 编辑: gamer 来自: 61.64.144.63 (12/03 23:59)
※ 编辑: gamer 来自: 61.64.144.63 (12/04 00:05)
※ 编辑: gamer 来自: 61.64.144.63 (12/04 01:04)
1F:推 Solzeta:w-(d2-d1)*k2-d1*k1=0 式子错了 这是串联 可你用并联来算 12/05 01:38