拉力做功与弹簧弹性势能的关系.
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/06/30 21:09:25
拉力做功与弹簧弹性势能的关系.
我看书上讲,拉力做正功,弹簧的弹性势能增大,拉力做负功相反。
1)现有一弹簧左端固定,给弹簧右端一个压力,此时弹簧处于压缩状态。然后将压力撤去,这一瞬间给弹簧一个向右的拉力,且这个拉力大于此时弹簧的弹力。这样弹簧向右加速运动,弹性势能不应该是逐渐减小到0(弹簧到达自然长度),然后向右继续运动,弹性势能又开始增大的吗?
2)假设弹簧事先处于拉伸状态(静止),然后将这个拉力换做一个很小的力,弹簧开始向左运动,弹性势能逐渐减小。当弹簧到达自然长度时弹力为零,但此时还有向右的拉力,会不会弹簧继续向左做减速运动?如果能,那么整个过程中拉力一直做负功,而弹性势能先减小后增大又是怎么回事?
我看书上讲,拉力做正功,弹簧的弹性势能增大,拉力做负功相反。
1)现有一弹簧左端固定,给弹簧右端一个压力,此时弹簧处于压缩状态。然后将压力撤去,这一瞬间给弹簧一个向右的拉力,且这个拉力大于此时弹簧的弹力。这样弹簧向右加速运动,弹性势能不应该是逐渐减小到0(弹簧到达自然长度),然后向右继续运动,弹性势能又开始增大的吗?
2)假设弹簧事先处于拉伸状态(静止),然后将这个拉力换做一个很小的力,弹簧开始向左运动,弹性势能逐渐减小。当弹簧到达自然长度时弹力为零,但此时还有向右的拉力,会不会弹簧继续向左做减速运动?如果能,那么整个过程中拉力一直做负功,而弹性势能先减小后增大又是怎么回事?
1)现有一弹簧左端固定,给弹簧右端一个压力,此时弹簧处于压缩状态.然后将压力撤去,在这一瞬间给弹簧一个向右的拉力,且这个拉力大于此时弹簧的弹力.这样弹簧向右加速运动,拉力做正功,弹性势能不应该是逐渐减小到0(弹簧到达自然长度),然后向右继续运动,弹性势能又开始增大的吗?
同理,这种假设也不存在:原先弹簧左端固定,右端受到拉力处于平衡状态,若将拉力换成一个较小的力,弹簧的弹性势能不会“逐渐”减小,而是立即(无需时间!)减小到使得弹簧处于再次平衡的长度所对应的弹性势能,然后,拉力减小到任何一个不为零的值,弹簧都会立即减小到对应的平衡长度,若拉力减小到零,则弹簧立即就会处于原长的平衡状态.
所以,当弹簧达到自然长度时,此时的拉力只能为零——否则弹簧的加速度就会跟上面的分析一样为无穷大.因此,不会出现“弹簧继续向左做减速运动”.
同理,这种假设也不存在:原先弹簧左端固定,右端受到拉力处于平衡状态,若将拉力换成一个较小的力,弹簧的弹性势能不会“逐渐”减小,而是立即(无需时间!)减小到使得弹簧处于再次平衡的长度所对应的弹性势能,然后,拉力减小到任何一个不为零的值,弹簧都会立即减小到对应的平衡长度,若拉力减小到零,则弹簧立即就会处于原长的平衡状态.
所以,当弹簧达到自然长度时,此时的拉力只能为零——否则弹簧的加速度就会跟上面的分析一样为无穷大.因此,不会出现“弹簧继续向左做减速运动”.
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