作者sawatari12 (Sawatari12)
看板Physics
標題[問題] 彈簧的力學問題
時間Mon Jul 1 01:02:43 2019
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【出處】台南一中106學年度高一數理暨語文資優班題目
【題目】一彈簧其自然長度L0=15cm，兩端各裝置質量為200g之圓盤，如圖所示。
若彈簧之彈力常數為 K=1.0x10^3N/m，試問：若從盤上面往下壓，要施多大力，
才會使下面的圓盤在鬆手後反彈脫離地面？重力加速度g = 10 m/s2
https://reurl.cc/vz4vk
【瓶頸】此題我的想法是：
先算出彈簧在未施力F前，因上圓盤的重量而壓縮了0.2cm。
當下圓盤剛好脫離地面時，彈簧所須彈力為200gw，所以算出此時彈簧要伸長0.2公分
然後假設此時施力F，可使彈簧再收縮x公分 { 一共收縮(0.2+x)cm }
以彈簧原長為彈力位能與重力位能原點，列出式子：
(1/2)*k*(0.2+x)^2 - m*g*(0.2+x) = (1/2)*k*0.2^2 + m*g*0.2
k = 10^3 N/m = 1 kg/cm
解出 x=0.4，所求 = 0.4kgw = 400gw。
但有另一位朋友說是這樣算的：
https://reurl.cc/MQLOL
算出來的答案跟我的有差別，也不知道誰算的是對的。
希望在這裡的高手，可以解開疑惑。謝謝各位大大~~
(解題瓶頸或思考脈絡，請盡量詳述以利回答者知道要從何處講解指導)
(錯誤示範：第X題我不會，求詳解)
(錯誤示範：acceleration of gravity是什麼意思我看不懂)
(正確示範：我算出來的答案好像不太對，這是我的計算過程，哪裡出問題?)
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◥ ◥▉◤◤◤█◤ ◤ 喔喔喔！我就是這麼懶！
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◥ ╲▼／ ◤ 你咬我啊！
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1F：推 pphhxx: 你朋友的彈力位能怎麼不是跟原長比? 07/01 03:57
2F：→ sawatari12: 我也在想這個問題 07/01 07:56
3F：推 suyushan: 我覺得你對 07/04 13:26
4F：推 Muscovy: 這個在我看來是偽裝成彈簧問題的碰撞問題... XD 07/04 18:45
5F：→ Muscovy: 所以不管是你或你朋友都忘記考慮動能了. 07/04 18:45
6F：→ Muscovy: 你要考慮動量守恆 + 能量守恆, 動量的部分比較單純. 07/04 18:48
7F：→ Muscovy: 但是能量的部分就有兩個物體的重力位能 + 彈簧的位能. 07/04 18:49
8F：→ Muscovy: 然後把釋放過程想像成碰撞, 能量分配完之後... 07/04 18:49
9F：→ Muscovy: 能量分配完之後, 如果下方的物體動能非 0, 就是反彈. 07/04 18:50