【承前启后】:承:承接;启:开创。承接前面的,开创后来的。指继承前人事业,为后人开辟道路。【承上启下】:承接上面的,引起下面的。多用在写文章方面。【承上起下】:指承接前者,引出后者。【生上起下】:犹承上启下。承接上面的,引起下面的。【迎意承旨】:迎合、承接别人的意思。
弹簧的弹力计算公式:F=-kx,其中:k是弹性系数,x是形变量。
弹簧常数k
弹簧的伸长和回复力之间关系的“大小”封装在弹簧常数k的值中。 弹簧常数显示将弹簧(或一片弹性材料)压缩或伸展给定距离需要多少力。 如果考虑单位的含义,或者检查胡克定律公式,您会发现弹簧常数的作用力单位是距离,因此,SI单位是牛顿/米。
弹簧常数的值对应于所考虑的特定弹簧(或其他类型的弹性物体)的属性。 较高的弹簧常数意味着较难拉伸的较硬弹簧(因为给定位移x ,合力F将较高),而较容易拉伸的较松散的弹簧将具有较低的弹簧常数。 简而言之,弹簧常数表征了所讨论弹簧的弹性特性。
弹性势能是另一个与胡克定律有关的重要概念,它表征了弹簧在拉伸或压缩时存储在弹簧中的能量,当释放弹簧时,弹簧可以施加恢复力。 压缩或拉伸弹簧会将赋予的能量转换为弹性势,释放弹簧时,弹簧返回其平衡位置时,该能量会转换为动能。
胡克定律的方向
毫无疑问,您会注意到胡克定律中的减号。 与往常一样,“正”方向的选择最终始终是任意的(您可以将轴设置为沿任意方向运行,并且物理原理完全相同),但是在这种情况下,负号是请注意,这种力量是一种恢复力量。 “回复力”是指该力的作用是使弹簧返回其平衡位置。
如果您将弹簧末端的平衡位置(即未施加力的“自然”位置)称为x = 0,则伸展弹簧将产生正x ,力将沿负方向作用(即回到x = 0)。 另一方面,压缩对应于x的负值,然后力沿正方向作用,再次朝着x =0。无论弹簧的位移方向如何,负号均表示力将其向后移动在相反的方向。
当然,弹簧不必沿x方向移动(您也可以用y或z代替地写胡克定律),但是在大多数情况下,涉及定律的问题是一维的,这称为x为方便起见。
弹性势能方程
如果您想学习使用其他数据来计算k ,那么弹性势能的概念(与本文的弹簧常数一起引入)非常有用。 弹性势能方程将位移x和弹簧常数k与弹性势能PE el相关联 ,并且其基本形式与动能方程相同:
PE_ {el} = \ frac {1} {2} kx ^ 2
作为能量的一种形式,弹性势能的单位是焦耳(J)。
弹性势能等于完成的功(忽略热量损失或其他浪费),如果您知道弹簧的弹簧常数,则可以根据弹簧拉伸的距离轻松地计算出弹性势能。 类似地,如果您知道拉伸弹簧的工作量(因为W = PE el )以及弹簧被拉伸了多少,则可以重新安排该方程式以找到弹簧常数。
弹力的方向与物体形变方向相反的情况
(1)轻绳的弹力方向沿绳指向绳收缩的方向。
(2)压力、支持力的方向总跟接触的面垂直,面与面接触,点与面接触,都是垂直于面;点与点的接触要找两接触点的公切面,弹力垂直于这个公切面指向被支持物。
(3)二力杆件(即只有杆的两端受力,中间不受力(包括杆本身的重力也忽略不计),叫二力杆件),弹力必沿杆的方向。一般杆件,受力较为复杂,应根据具体条件分析。
(4)杆:弹力方向是任意的,由它所受外力和运动状态决定。