弹簧绳子瞬时性模型轻绳,轻杆和轻弹簧模型的区别及应用

知识中心

您的位置：朵拉利品网 > 知识中心 > 弹簧绳子瞬时性模型轻绳,轻杆和轻弹簧模型的区别及应用

2020-06-22 02:38:28 来源：朵拉利品网

1, 轻绳,轻杆和轻弹簧模型的区别及应用

轻绳，轻杆和轻弹簧模型的区别
1、形变特点不同
轻绳 -可以任意弯曲，但不能伸长，即伸长形变不计。
轻杆 -不能任意弯曲，不能伸长和缩短，即伸缩形变不计。
轻弹簧 -可以伸长，也可以缩短，且伸缩形变不能忽略不计。
2、施力和受力特点不同
轻绳-只能产生和承受沿绳方向的拉力。
轻杆 - 不仅能产生和承受沿杆方向的拉力和压力，还能产生和承受不沿杆方向的拉力和压力。
轻弹簧 -可以产生和承受沿弹簧伸缩方向的拉力和压力。
轻绳-张力的产生、变化、或消失不需要时间，具有突变性和瞬时性。
轻杆-拉力和压力的产生、变化或消失不需要时间，具有突变性和瞬时性。
轻弹簧 -弹力的产生、变化或消失需要时间，即只能渐变，不具有瞬时性，且在形变保持瞬间，弹力保持不变。（注意：当弹簧的自由端无重物时，形变消失不需要时间）
4、连接体的运动特点不同
轻绳- 轻绳平动时，两端的连接体沿绳方向的速度（或速度分量）总是相等，且等于省上各点的平动速度；轻绳转动并拉直时，连接体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比。
轻杆 - 轻杆平动时，连接体具有相同的平动的速度；轻杆转动时，连接体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比。
轻弹簧 - 在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速率不一定相等；在弹簧形变最大，即弹性势能最大时，两端连接体的速率相等；在弹簧转动时，连接体的转动半径随弹力变化，速度方向不一定垂直于弹力。
5、作功和能量转化特点不同
轻绳- 在连接体作匀速率和变速率圆周运动的过程中，绳的拉力都不作功；在绳突然拉直的瞬间，有机械能转化为绳的内能，即机械能不守恒。
轻杆 -在连接体作匀速率和变速率圆周运动的过程中，轻杆的法向力对物体不作功，而切向力既可以对物体作正功，也可以对物体作负功，但系统机械能守恒。
轻弹簧 - 弹力对物体作功，系统机械能守恒；弹力作正功，弹性势能减少，物体动能增加；弹力作负功，弹性势能增加，物体动能减少。

2, 牛顿第二定律的瞬时性？

高中物理力学中绳的两类模型是这样理解的：
先说绳子，他是不能进行弹性形变的。所以他的“突变”指的是，绳子内部的张力会由某一个力直接变成另一个大小的力，比如一个人用5N的力拉绳子，绳子所受的里为5N，突然对绳子的拉力变成10N，绳子内部的张力会“直接”变成10牛！这种变化是一瞬间完成的，他的特点是：绳的张力不是均匀变化的，没有经过变成6、7、8、9牛的过程而直接变成10牛。
再说弹簧，他可以进行弹性形变。所以他不发生突变。力的变化是连续的。比如人用5牛的力拉弹簧，弹簧受到五牛的拉力，当手对弹簧的拉力突然变成10牛，弹簧的变化是什么？逐渐伸长对吧？有胡克定律可知，他的弹力是随着长度变化的是连续变化的。他的特点是：弹簧的张力是连续变化的，经历了变成6、7、8、9牛的过程，才变成10牛。

这就是弹性绳和刚性绳的区别。

名词解释

连接体

在力学中，两个或两个以上相互作用的物体组成的系统统称连接体。

弹簧

弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变，除去外力后又恢复原状。亦作“ 弹簧 ”。一般用弹簧钢制成。弹簧的种类复杂多样，按形状分，主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、异型弹簧等。