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題目來自科園實中105年第八題 題目如下 http://i.imgur.com/TxJ7Lni.jpg 想請教第二小題如何解 這次想法蠻亂的 理不太出頭緒...... 麻煩指教了QQ 感謝!! ----- Sent from JPTT on my Sony F3115. -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 111.83.153.154 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1490433457.A.093.html
ro9956882: 總能對t微分 = 0 03/25 18:54
Panthalassa: 感覺要會算轉動動能噢 03/25 19:27
Panthalassa: 抱歉我看錯了,請忽略 03/25 19:28
mhch: https://goo.gl/qv9h8X 我的做法 03/25 22:30
ro9956882: 第一題要照樓上寫法 題目沒說等加速度 03/25 23:35
ro9956882: 第二題樓上力學能守恆少了重力位能 (雖然mg不影響週期 03/25 23:37
mhch: 我取的平衡點位至為重力位能零處,所以彈力位能才會是那樣 03/25 23:39
mhch: 就不用考慮重力位能的變化了 03/25 23:39
ro9956882: 彈簧的重力位能 03/25 23:52
mhch: 呃...樓上要看清楚我的彈力位能形式,是以''再伸長量''代入 03/26 00:09
mhch: 彈力位能公式,不是總伸長量代入公式,所以那部分已經吸收 03/26 00:09
mhch: 掉彈簧與掛物的重力位能了。 03/26 00:09
m21423: 樓上的連結看不到內容 是我的問題嗎 想參考作法 03/26 00:13
ro9956882: 我知道x是距離平衡點位置=_= 03/26 00:21
ro9956882: 端點跟平衡點的"彈力位能+木塊位能"差值是1/2kx^2 03/26 00:22
ro9956882: 但這兩處"彈力位能+木塊位能+彈簧重力位能"不一樣 03/26 00:24
ro9956882: 高中教的是 1/2kx^2=兩項差能量值總和 這邊有三項=_= 03/26 00:25
mhch: 樓上,這問題將彈簧切割成許多微小段(無限多),每一段再 03/26 00:47
mhch: 形變量dx 是一樣的,總和就是總再形變量x,從最上方的第一段 03/26 00:47
mhch: 的dx代入彈力位能公式就已經吸收掉期下方所有質量在dx高度 03/26 00:47
mhch: 變化的重力位能改變,一直推到最下面最後一小段,故總位能 03/26 00:47
mhch: 變化(彈力位能+全部重力位能)就是上方dx 代入彈力位能公 03/26 00:47
mhch: 式所得的每一段加總(積分),這加總就是0.5kx^2 03/26 00:47
ro9956882: 連結掛了看不到 03/26 00:59
ro9956882: 形變量x正比於距離頂端長度 不是每個地方都是dx 03/26 01:00
ro9956882: 所以你說0.5kx^2等於 兩項差值 同時也等於 三項差值? 03/26 01:01
mhch: 我的x是原本平衡時再額外施力向下拉一微小段x,這時候彈簧上 03/26 01:04
mhch: 每一小段的再形變量量值是相等的 03/26 01:04
ro9956882: 彈簧重力位能差值是 Mg(x+mg/k)/2 (M是彈簧質量) 03/26 01:05
ro9956882: 每段形變量都一樣? excuse me 03/26 01:06
ro9956882: 最底端會伸長x 最高處不會伸長好嗎=_= 03/26 01:07
mhch: 再來你又沒看清楚我前面所說的,考慮每一小段的小彈簧,它再 03/26 01:07
mhch: 形變量代入公式就已經吸收掉它下方部分的總質量(包含重物) 03/26 01:07
mhch: 在dx高度變化所產生的重力位能改變 03/26 01:07
ro9956882: 哪來的每段行變量都一樣 那這樣動能那像是在積什麼 03/26 01:08
mhch: 你又沒看清楚我說的,我是說''再形變量'' 03/26 01:08
ro9956882: 何時拉x 最底端就是再伸長x 最高點就是不會動.. 03/26 01:09
ro9956882: 然後0.5kx^2到底等於三項能量差還是兩項 還是都等於XD? 03/26 01:11
mhch: 我都說將彈簧切割成許多微小段了,為什麼最高點那一段再額外 03/26 01:11
mhch: 受力會不再額外形變? 03/26 01:11
ro9956882: 你可以自己去拉拉看彈簧...一邊勾住往外拉1cm 03/26 01:12
ro9956882: 看看是不是真的每段都動dx 還是最高點不動 最底端1cm 03/26 01:13
mhch: 跟你真的是雞同鴨講,我說的是每一段再形變量相同,又不是 03/26 01:15
mhch: 位移量相同 03/26 01:15
ro9956882: 不管什麼時候拉 拉長拉短 最高點的形變量 位移量都是0 03/26 01:16
mhch: 最高處的微小段形變量零.....呵呵.... 03/26 01:18
ro9956882: 那個 連結幫復一下 QQ 03/26 01:18
ro9956882: 如果你是說距離最高點dx處的形變量,那是(dx/L)*x 03/26 01:19
ro9956882: 好啦 這個問題也沒完沒了 0.5kx^2到底歸三項還兩項的 03/26 01:21
mhch: 你先將原本未形變的彈簧切割成許多等大小的微小段,再鉛直懸 03/26 01:24
mhch: 掛,此時每一段形變量絕對不相等,因為有彈簧本身重量的關係 03/26 01:24
mhch: ,但是你掛重物上去的時候,這時每一小段再伸長量絕對相等, 03/26 01:24
mhch: 不然每一段所受合力怎麼會是零,整個起初怎麼可能平衡? 03/26 01:24
mhch: 接下來再額外施力,同理各段的再次形變量也會相等 03/26 01:25
mhch: 0.5kx^2就是(彈簧重力位能+重物的重力位能+彈簧彈力位能) 03/26 01:27
mhch: 這三個的改變 03/26 01:27
ro9956882: 最後最高點就掉到地上了ovo? 03/26 01:28
mhch: 另外,我所說的dx,是原平衡再施額外力,每一微小段的「再 03/26 01:29
mhch: 形變量」 03/26 01:29
ro9956882: 對阿 再形變量dx 阿我多拉幾次dx很多個 不就到地上了 03/26 01:31
ro9956882: 彈力位能+木塊重力位能 平衡點:0.5k(x-xo)^2 + 0 03/26 01:32
ro9956882: 阿我打錯了QQ 03/26 01:33
mhch: 你想多拉幾次讓她掉到地上我是沒意見啦,我已經說了,每一小 03/26 01:35
mhch: 段的再形變量dx加總就是整個彈簧的再形變量x 03/26 01:35
mhch: 還有,我所說的平衡點每一段的平衡點式不同的點,不要只想 03/26 01:36
mhch: 著重物的平衡點 03/26 01:36
mhch: 考慮的是每一微小段的彈簧,不是整個,0.5kx^2是加總(積分 03/26 01:38
mhch: )的結果,剛好就是這樣 03/26 01:38
ro9956882: 那我不用打式子了.. 好 所以你也同意最高點可以到地上 03/26 01:39
ro9956882: 然後平衡點會隨著形變量而改變 03/26 01:39
ro9956882: 結論是我們住在不同世界 謝謝光臨 晚安~~~~ 03/26 01:40
mhch: 反正只要是算得出來的辦法,就是好辦法,至於別人有沒有慧 03/26 14:18
mhch: 根看不看的懂,看各人能力了... 03/26 14:18
kenny5280: 紅明顯,只有我不能理解什麼是波的加速度嗎QAQ 03/26 16:23
kenny5280: 為什麼大家直覺上都像成縱波,只有我像成橫波啊 03/26 16:26
kenny5280: 如果真的想知道正解的話,可以解解看這個系統的波方程( 03/26 16:29
kenny5280: 普物就有的內容),可以先看看答案是否正確,再想想怎 03/26 16:29
kenny5280: 麼用奇怪的方法凑答案 03/26 16:29
mlkk999: 有點湊答案 http://imgur.com/a/2K293 03/27 13:31
ninefire: http://m.imgur.com/VZ9ZOL6 03/27 16:12
ninefire: 感謝大家 我懂了!!真的很謝謝! 03/27 16:12
ninefire: 順便把那個重力位能的特別用法推導一下 好有趣XDDDD 03/27 16:13
oskens: http://0rz.tw/Cki2E 03/28 23:46