在彈簧兩邊都施加大小為F的力,都向外拉,彈簧的形變數是

時間 2021-09-13 18:02:50

1樓:匿名使用者

兩頭都受力的情況較複雜。假設彈簧是原長為l,質量為m,倔強係數為k的勻質細長杆。建一個座標系,使彈簧與x軸重合,且原點在彈簧左端點,當彈簧左端受大小為f2的拉力,右端受大小為f1的拉力時(此處假定f1>f2),則形變數等於(f1+f2)/(2k),過程如下:

先分析一下彈性係數k:假設長為x處的彈簧倔強係數為k(x),則根據彈簧串聯的公式,有:

對於一切x,y>0, 1/k(x+y)=1/k(x)+1/k(y)

此時如果k(x)在(0,+∞)是連續的,那麼上述方程有唯一解k(x)=c/x,c是待定係數。---------詳細過程可參考吉米多維奇的數學分析習題集第809題

因為x=l時,k(l)=k,所以c=kl , k(x)=kl/x

又設x處截面上彈簧的內力為f(x),對長度為△x的一小段彈簧運用牛二定律(此處還需假設:彈簧在運動過程中,其上任意一點的加速度都是相同的),那麼有:

(f(x+△x)-f(x))/(m△x/l)=(f1-f2)/m

(f(x+△x)-f(x))/△x=(f1-f2)/l

令△x-->0,得f'(x)=(f1-f2)/l

f(x)=(f1-f2)x/l + c

因為f(0)=f2,故c=f2

f(x)=(f1-f2)x/l + f2

假設彈簧在這樣的作用下,x處長度為△x的微段彈簧的伸長量為g(△x)

根據胡克定律可得:

g(△x)

=f(x)/k(△x)--------嚴格來說是f(x+△x)/k(△x),但計算後略去二階微量就是那個

=f(x)△x/kl

然後令△x-->0,對x從0到l積分就得到總伸長量等於(f1+f2)/(2k)

2樓:仰丹亦

f/k 可以設想一下,如果把彈簧的一頭固定在牆上,用f力拉,那麼答案必然是f/k,但仔細想想,牆是不是也對彈簧有一個f的拉力呢?如果沒有,那麼彈簧不就運動了嗎?所以這個力是有的。

類比一下,牆施加f力與手施加不是一樣的嗎?所以此題答案就是f/k

角的大小與角的兩邊的什麼沒有關係

月醉瀟湘 角的大小與角的兩邊的 長短 沒關係,與角的兩邊 張開程度 有關係。角的大小與邊的長短沒有關係 角的大小決定於角的兩條邊張開的程度,張開的越大,角就越大,相反,張開的越小,角則越小。在動態定義中,取決於旋轉的方向與角度。角可以分為銳角 直角 鈍角 平角 周角 負角 正角 優角 劣角 0角這1...

三國志11英雄集結自建的君主在平原,兩邊都連著上來就45000兵力的城,我將20000兵,上級遊戲,請問

補知道你用不用 編輯 那裡面可以修改兵力 糧食 兵裝 城市特色 勢力技巧.還有很多,可以去看看。根本就不用鳥他們。首先,快速的造錢 造兵。錢嘛多多益善,兵就主要造槍 弩 前期 等大袁來的時候就出3隊高武的槍,再出2隊2000高智的弩 最好有連環的將,搞安樂死!就5隊防守足夠了。槍當肉盾,弩在後放計。...

膀胱兩邊有什麼器官,膀胱在什麼位置

2謝謝 男人的是jj,女人的是bb 膀胱在什麼位置 春天梨的熊 女性膀胱位置 骨盆內子宮後直腸前。男性膀胱位置 位於小骨盆前方,前方有恥骨,位於男性的精囊後壺腹部。膀胱內面被覆蓋粘膜,當膀胱壁收縮時,粘膜聚整合皺襞稱膀胱襞。而在膀胱底內面,有一個三角形的區域,位於左 右輸尿管口和尿道內口之間,此處膀...