高中物理关于弹簧的8种模型
两个轻质弹簧串联并联的区别?
两个轻质弹簧串联并联的区别?
参加物理竞赛的话会学到弹簧串,并联的等效劲度系数的公式,设2弹簧弹性系数分别为k1和k2 当他们串联时,等效弹性系数为k1*k2/k1 k2; 当他们并联时,等效弹性系数为k1 k2。 可以发现,这个公式正好与等效电阻的串并联关系相反。
推导过程仍然是按照定义,找出等效弹簧组的k,也就是nk△x中的k。 先来推导串联的,串联时,设2个弹簧的弹性系数分别为k1,k2,他们的伸长量分别是△x1和△x2,那么有关系:△x△x1 △x2,而同一根绳子上的张力相等,也就是说2个弹簧中的张力相等,即有:tk1*△x1k2*△x2。联立3式,可解出t(k1*k2/k1 k2)△x,括号里就是等效的k。 并联的很简单,略。。
并联! 仍然设2个弹簧的弹性系数分别为k1,k2,但并联时2弹簧伸长量相同而各自张力不同,并联弹簧组两边的总拉力为2弹簧拉力之和,根据这个关系可得:t(k1 k2)*△x,所以等效弹性系数k就是k1 k2了
弹簧连接的两个物体能否看成整体?
整体也是由多个局部成员构成的,那么将每个局部都解决了 整体也就随之解决了,解决局部问题是基本步骤,你解决不了整体问题 可能是由于没有找到全部的局部来解决,像物理多个弹簧连在一起 每个弹簧挂着个重物的题,其求解方法就是对每个重物进行受力分析 联立方程求出各力,当然其中将全部重物当成整体时 未知力较少 便于求解而已,但最后还是要有每个局部(即独立重物)的受力分析求解。
通常人们习惯将刚体(即内部无相对运动的物体 )看成整体,而习惯将可以有相对运动的2物体当成各自独立的整体,正是这种习惯性思维 让人想不到正确的整体去解决问题。
正确的整体理解:你想它们是整体就可以是整体,当然整体选择也是有基本原则的,一般原则是选择构成整体的各局部对象在空间上较接近(连接)且对象同类别,一般整体构成规则是多个局部零件组成 零件间用一些连接件连接,像一串由多个弹簧连接在一起的重物串,每个重物是整体的局部零件 弹簧则是连接件,惯性整体思维则会以连接件(弹簧)为分界 将各重物分别当成整体。
整体有边界,边界内部的物体相对运动或受力都只不过是内部量(只在当成独立对象时考虑) 而作为整体时不考虑,因此整体法可以去掉许多内部的未知量 从而简化问题,如果你发现一个对象未知量很多 无法求解时,不妨将其纳入到某个更大的整体对象中去分析求解,通常是先是从这个整体求解得到一些已知量,而新已知量也是局部对象曾经的未知量,局部对象未知量减少 通常就可以直接求解了,物理中常用的解题套路很多都是先整体后局部。