推 gamer:嗯,應該是你對。 12/05 01:25
※ 引述《gamer (^^)》之銘言:
: ※ 引述《curmathew ()》之銘言:
: : 我認為這個說法並不合理
: : 因為無論如何該體重計的受力
: : 只有[你押向它的力]和[地面給予的反作用力]
: : 在平衡的情況下
: : 無論如何兩者應該都等於你的體重
: : 所以裡面彈簧受壓縮的量不會因地面材質不同而有改變
: 前一篇回文我說了一個彈簧秤串聯的例子,本來只有一個
: 彈簧秤的情況下,彈簧秤的讀數就是物體的重量。但是有兩個
: 彈簧串聯在一起之後,如下圖,設上方彈簧彈簧常數為k1,下
: 方為k2,點1位移為d1,點2為d2,
: ┬─┬─ 第二個彈簧的FBD可表示如下:
: ↓ │
: y / d1*k1 因為頂端不會移動,所以點1的位移
: \ ↑ 為向下d1,上方的彈簧產生向上的拉力
: / │ d1*k1;而下方的彈簧則因為點1的向下位
: \ / 移d1又因為點2的位移為d2向下,所以實
: │ \ 際的位移為(d2-d1)向下,產生了向上的
: 1 ┼ / 拉力(d2-d1)k2
: / \
: \ │ 對其做力量平衡,
: / ↓
: \ w-(d2-d1)*k2 ΣFy=0, w-(d2-d1)*k2-d1*k1=0
: │
: 2 ┼ w=(k1-k2)*d1+k2*d2
: w
: 所以我們可以得到物體的重量w為(k1-k2)*d1+d2*k2,我
: 們可以把這個結果類比在體重計的問題上面,如果說地板是非
: 彈性材料,則其勁度k1可視為∞,則位移d1為零,w=k2*d2,
: 也就是體重計的讀數。但是如果地板是具彈性之材料(其實大
: 部分的材料都具有彈性,只是很多是可以忽略不計的),要知
: 道實際的重量,就必須要知道k2以及地板的位移變化量才能得
: 到真正的重量為多少。
: 原發問板友提到說,為什麼讀數會增加,這是因為k1<k2,
: 也就是地板的勁度小於體重計的時候,(k1-k2)*d1這項會是負
: 號,所以d2*k2=w+(k2-k1)*d1>w。
您這個式子的錯誤
可能在於
d1*k1並沒有施在載重物體上(即點2)
因次不能這樣加
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 211.74.122.214
※ 編輯: curmathew 來自: 211.74.122.214 (12/05 01:19)
我依舊不同意你的觀點
抱歉借用你的圖稍作修改
由於點1和點2兩點都處於靜止
可以推論兩者的合力分別都為零
首先考慮點2
點2向上的外力為彈簧2的恢復力 向下有載物的重力 兩者相等
即 (d2-d1)*k2 = W
再考慮點1
點1向上的外力為彈簧1的恢復力 向下為彈簧2的恢復力 兩者相等
d1*k1 = (d2-d1)*k2
稍稍整理可得d1*k1 = W
由此式得知d1在彈性範圍內正比於W 與d2或k2無關
//////
─┬─
│
/ (d2-d1)*k2=W d1*k1
\ ↑點1 ↑
彈簧一 / │ │
\ / /
│ \ \
┼ 點1 / 彈簧二 / 彈簧一
/ \ \
\ │ │
彈簧二 / ↓點2 ↓點1
\ (d2-d1)*k2=W d1*k1=(d2-d1)*k2
│
│
┴ 點2
載重W