今天我们详细讨论了弹簧和胡克定律,尤其是如何估计弹力的大小有一个定性的公式。 这个公式看似很简单,再修改的话,也不是每个男伴都能看的清清楚楚的。 比如我们明天说的弹簧,就是串联和并联的。 温馨提醒大家,无论以后学习什么内容,遇到什么问题,都要抓好最基本的东西,不要胡思乱想。 不管多么罕见的问题弹簧串联和并联公式,都是从最基本的东西演化而来的。 事实上弹簧串联和并联公式,在化学中,还有更多改变物理的进化。
先看串联起来的弹簧,如右图,
弹簧就像我们上面提到的轻绳,其上各点弹力大小相等。 于是Mg=k1x1,Mg=k2x2,x=x1+x2,Mg=kx,其中,mg为吊重重力,K1为前弹簧刚度系数,x1为前弹簧变形量, k2是底部弹簧的刚度系数,x2是下部弹簧的变形量,x是整个弹簧的变形量。 因此,通过简单的物理计算,我们可以知道,两个刚度系数不同的弹簧串联在一起。 相当于刚度系数1/k=1/k1+1/k2。 可见,弹簧的串联就如同内阻的并联。 为了方便大家记忆或学习,可以将刚度系数等同于阻力值。 同理,多个弹簧串联好比多个内阻并联,推论相同。 其实,细心的人可能会得出另外一个推论,那就是我们今天说的刚度系数与材料的宽度有关。 从这个估计中,我们已经得出了相应的推论。
接好后可以看到弹簧是并联的,如右图
从图中我们可以看出,弹簧并联的最大特点是每个弹簧的变形量相等,都是x,两个弹簧产生的等效弹簧的变形量也是x。 由力平衡可得Mg=k1x+k2x,Mg=kx,故等效弹簧的刚度系数为k=k1+k2。 因此,弹簧的并联就如同内阻的串联。 同样,我们也可以得到多个弹簧的并联,这与多个内阻的串联是一样的。 道理是一样的。
所以我们不难得出一个推论,就是不管有多少变体,推论都是基于最基本的定理。 我希望你有更深的感受。
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