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原題目: 有一個彈簧 原長L 彈力常數 k ,有一塊質量m的木塊 將彈簧下壓 D 距離,放上木塊,木塊未與彈簧連接, 木塊之最大高度為? 我的疑問 放手後彈簧和木塊分開的時後是在 1.彈簧原長 2.平衡點 的時候,還是在其他的地方 我是想說過平衡點時,彈簧想要收縮,但這個時候木塊又飛開了, 然後彈簧是不是又想回到原長,不懂是怎麼回事 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 1.161.91.242 ※ 編輯: mater2004 來自: 1.161.91.242 (11/13 11:56)
damnapple:可能是在彈簧原長吧 11/13 14:03
young811019:在彈簧伸長速度即將小於木塊上升速度的點 11/13 15:57
spencer90235:平衡點 11/13 16:08
mater2004:可以解釋一下嗎? 11/13 23:00
j0958322080:要分開就是木塊速度>彈簧速度 11/13 23:33
ro9956882:可以先用木塊和彈簧黏在一起想想看 11/14 00:17
ro9956882:跟沒黏住差在 有黏住彈簧可以拉回木塊 11/14 00:18
ro9956882:沒黏住不能拉回木塊 木塊就脫離囉:B 我猜是原長 11/14 00:20
ro9956882:錯了不要找我喔XDDDD 11/14 00:20
spencer90235:首先先簡化成於水平時 彈簧右邊繫著木塊 左端固定於 11/14 01:49
spencer90235:蟛壑W 木塊作SHM 我們分析木塊從平衡點左邊最大位移 11/14 01:52
spencer90235:↑牆壁 11/14 01:53
spencer90235:然後往右運動到平衡點右邊最大位移處 11/14 01:54
spencer90235:若彈簧只是"接觸"著木塊並無黏著 則在力方向往左時 11/14 01:57
spencer90235:也就是木塊往右的速度經過 平衡點後 木塊會脫離彈簧 11/14 01:58
spencer90235:同理 回到你的問題 當直立的彈簧木塊系統 經過平衡點 11/14 02:02
spencer90235:也就是在彈力改變方向時=新的平衡點 木塊會脫離 11/14 02:04
spencer90235:我想你的問題是在 直立的彈簧 為何不用考慮重力作用? 11/14 02:04
spencer90235:可以想想 為何彈簧系統無論力場方向為何 振動週期始 11/14 02:06
spencer90235:終都是2兀√(m/k)? 一個原長L的直立彈簧 往下壓X長度 11/14 02:08
spencer90235:她的能量究竟是1/2kx^2還是1/2kx^2-mgx? 11/14 02:09
spencer90235:或者是直立的彈簧系統 新的平衡點其實已經包含重力 11/14 02:11
spencer90235:的作用? 對不起 表達能力不太好 不清楚的地方請指教 11/14 02:12
ro9956882:樓上,水平的情況原長=平衡點 11/14 08:02
ro9956882:然後彈力改變方向不是在原長嗎? 還是你是要說合力? 11/14 08:03
ro9956882:平衡點到原長這段,彈簧還是一直在推木塊吧,怎會脫離 11/14 08:15
spencer90235:直立的彈簧系統 平衡點的高度 一定比原長的高度 還要 11/14 12:39
spencer90235:低對吧 換個方試想 假設木塊不作SHM 靜立在彈簧上 11/14 12:40
spencer90235:此時木塊的高度=平衡點的高度,也就是 木塊所受合力 11/14 12:41
spencer90235:為0 木塊若往下一小段 此時受到合力為往上 往上一小 11/14 12:42
spencer90235:段 木塊本該受到合力向下的作用力 但因沒有和彈簧黏 11/14 12:45
spencer90235:著 因此在平衡點時脫離彈簧 11/14 12:46
spencer90235:這時或許會有疑問 當木塊脫離彈簧後 彈簧給予木塊的 11/14 12:49
spencer90235:正向力消失 木塊合力應該往下才是? 11/14 12:49
spencer90235:但其實這已經是脫離後的情況 別忘了脫離彈簧只需要 11/14 12:51
spencer90235:"彈簧木塊間相互作用力=0" 11/14 12:55
spencer90235:回到原PO的問題 其實在經過平衡點後 木塊便以貫性往 11/14 12:57
spencer90235:上升 11/14 13:09
ro9956882:木塊跟彈簧間的力 跟 合力 就是兩回事= = 11/14 13:35
ro9956882:"彈簧木塊間相互作用力=0"脫離 沒錯 就是原長阿= = 11/14 13:36
ro9956882:你一直在用合力想木塊跟彈簧間的力 是兩回事.. 11/14 13:37
ro9956882:平衡點 合力=0 , 然後你又說此時木塊跟彈簧作用力=0 11/14 13:39
ro9956882:所以mg=0 !? 11/14 13:40
ro9956882:高度在平衡點~原長之間 合力向下,F=mg(下)+kx(上) 11/14 13:44
spencer90235:對不起我錯了,應該是平恆點上mg/k處 11/14 13:55
spencer90235:此處彈簧對木塊正向力=0 11/14 13:57
spencer90235:感謝糾正 11/14 13:59
chuliu:若D>2mg/k才會脫離吧 就是說壓縮量要夠大 d<2mg/k不會脫離 11/19 02:19
chuliu:這題是經典題D<mg/k 振幅=mg/k-D mg/k<D<2mg/k R=D-mg/k 11/19 02:24
sneak: 但其實這已經是脫離後的 https://muxiv.com 08/13 16:30
sneak: 低對吧 換個方試想 假 https://daxiv.com 09/17 14:28