彈簧剪短瞬間彈力會(huì)變化。彈簧剪短瞬間,彈簧的彈力會(huì)由大變小,因?yàn)閺椈傻膹椓Υ笮∨c彈簧的伸長(zhǎng)或壓縮長(zhǎng)度有關(guān)。
彈簧剪短瞬間彈力會(huì)發(fā)生變化。
有一個(gè)彈簧振子,原來處于平衡位置O,現(xiàn)在用力把它向外拉伸一定的長(zhǎng)度,并使其振動(dòng)。若從拉伸開始計(jì)時(shí),經(jīng)過一段時(shí)間t,振子的速度為v。現(xiàn)在將彈簧剪斷,同時(shí)立刻釋放振子,求振子的速度v'與時(shí)間t的關(guān)系。
答案:振子剪斷彈簧后做自由振動(dòng),其運(yùn)動(dòng)周期與原來相同,設(shè)為T。根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)方程,有v = A cos(ωt + φ),其中A為振幅,ω為角頻率。當(dāng)振子被拉伸并開始振動(dòng)時(shí),彈簧的勁度系數(shù)k與原長(zhǎng)l0有關(guān),設(shè)拉伸長(zhǎng)度為x,則有kx = λm,其中λ為比例系數(shù)。當(dāng)彈簧剪斷后,振子的運(yùn)動(dòng)方程變?yōu)関' = A' cos(ω't + φ'),其中A'為自由振動(dòng)的振幅,ω' = 2πf = 2π/T。由于拉伸前振子的速度為v = λm/k,因此有A = λm/k。由于拉伸前振子的平衡位置在O點(diǎn),剪斷彈簧后振子的振動(dòng)范圍不會(huì)超過原來的拉伸長(zhǎng)度x,因此自由振動(dòng)的周期仍然為T。因此,振子的速度v'與時(shí)間t的關(guān)系為v' = A' cos(ω't + φ') = A' cos(2πf(t - t0) + φ'),其中t0為剪斷彈簧的時(shí)間。
需要注意的是,彈簧剪斷瞬間彈力會(huì)發(fā)生變化,但這種變化是瞬時(shí)的,不會(huì)影響后續(xù)的振動(dòng)過程。