作者curmathew ()
看板ask-why
标题Re: [请益] 体重计
时间Mon Dec 5 01:18:32 2005
我依旧不同意你的观点
抱歉借用你的图稍作修改
由於点1和点2两点都处於静止
可以推论两者的合力分别都为零
首先考虑点2
点2向上的外力为弹簧2的恢复力 向下有载物的重力 两者相等
即 (d2-d1)*k2 = W
再考虑点1
点1向上的外力为弹簧1的恢复力 向下为弹簧2的恢复力 两者相等
d1*k1 = (d2-d1)*k2
稍稍整理可得d1*k1 = W
由此式得知d1在弹性范围内正比於W 与d2或k2无关
//////
─┬─
│
/ (d2-d1)*k2=W d1*k1
\ ↑点1 ↑
弹簧一 / │ │
\ / /
│ \ \
┼ 点1 / 弹簧二 / 弹簧一
/ \ \
\ │ │
弹簧二 / ↓点2 ↓点1
\ (d2-d1)*k2=W d1*k1=(d2-d1)*k2
│
│
┴ 点2
载重W
※ 引述《gamer (^^)》之铭言:
: ※ 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。
您这个式子的错误
可能在於
d1*k1并没有施在载重物体上(即点2)
因次不能这样加
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 211.74.122.214
※ 编辑: curmathew 来自: 211.74.122.214 (12/05 01:19)
1F:推 gamer:嗯,应该是你对。 12/05 01:25