来自彭文成的问题
一道大学物理题一物块悬挂于弹簧下端并作简谐振动,当物块位移为振幅一半时,这个振动系统的动能占总能量多大比例?如果占3/4,为什么不算重力势能?
一道大学物理题
一物块悬挂于弹簧下端并作简谐振动,当物块位移为振幅一半时,这个振动系统的动能占总能量多大比例?如果占3/4,为什么不算重力势能?
3回答
2020-05-12 22:47
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苏敬斫
E总=kA^2/2(A是振幅,k是劲度系数）
当振幅是原来的一半
弹性势能
Ep=kA^2/4=E总/4
又因为系统的机械能守恒
E总=Ep+Ek
Ek=3E总/4
这里不算重力势能的原因：系统振子的平衡位置已经是弹力与重力的平衡点了.重力的能量已经被弹簧在平衡点的伸长量抵消.
2020-05-12 22:51:12
彭文成
麻烦说详细点，怎么会抵消?物块自身具有重力势能，弹性势能是弹簧具有的。。。谢谢，加分。。
2020-05-12 22:52:51
苏敬斫
O点是平衡位置
mg=KXo (1)
用F将物体下拉X
F+mg=K(Xo+X) (2)
(1)带入（2）
F+KXo=KXo+KX
F=KX
考虑方向后得到
F=-KX
这就是说系统的能量只有K和X决定，与重力无关
2020-05-12 22:55:25
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