【542集全】爆笑物理啟蒙動畫，孩子一看就會，同步課堂知識 P13 - 彈簧的計算

小明和大明一起騎雙人自行車 小明的座位下陷的少 大明的座位下陷的多 往下看,這裏有彈簧 是彈簧給冥冥們力的作用 撐起了他們倆 小明輕,大明重 那這根彈簧肯定用勁小 而這根用勁大 咦,這根長,這根短 彈簧給的力和長短有什麼關係嗎 當然是有的 很久很久以前 一個叫胡克的傢伙就研究過彈簧的性質 他得出了這麼一個結論 在彈簧的彈性限度範圍內 彈力與彈簧的形變量成正比 寫成數學表達式是F等於k倍的Δx 也叫胡克定律 不過這都啥意思啊 先說彈性限度 這是一根彈簧 一拉變長了 一鬆手回來了 在彈性限度內 另一根使勁拉成這樣 一鬆回不去了 這就是超出了彈性限度 再看這個式子 F是彈簧提供的彈力 三類是牛 這個三角讀作Δ 意思是末值減去初值 也就是三角後面的這個物理量變化了多少 而Δx就是彈簧伸長或者縮短了多少 也就是彈簧的末狀態長度減去初狀態長度 三類是長度單位 是米釐米 k叫做進度係數 和彈簧的材料雜數粗細等有關 每一根彈簧都有自己的進度係數 意思則是每伸長或縮短一段距離 彈簧能提供多大的力 單位是牛每米 比如這根彈簧的進度係數是100牛每米 意思是這根彈簧伸長1米 提供100牛的力 舉個例子 一根彈簧原長10釐米 拉長到12釐米 發現彈簧的拉力爲4牛 那進度係數是 分析一下 這是彈簧彈力4牛 原長10釐米 現在12釐米 拉長了2釐米 簡單除一下可得到 每拉長1釐米 彈簧就提供了2牛的彈力 那麼要是彈簧拉到15釐米 它能提供多大的拉力呢 easy 1釐米2牛 15釐米的彈簧伸長了5釐米 當然就提供了10牛的拉力 不過要注意的是 拉成這樣 公式可就不管用了 不能超過彈性限度的 那來考考你 小胖子拿了根彈簧 他發現拉成16釐米時 彈簧拉力是6牛 拉更長點到20釐米 彈簧的拉力變成了12牛 那麼彈簧原長是多少呢 求啥 射啥 原長設爲L0 第一次伸長了16-L0 第二次伸長了20-L0 利用公式 第一個拉力就等於k乘以31 第二個等於k乘以32 帶入兩個拉力和伸長量 得到一個2元2次方程組 可輕鬆解得彈簧原長L0是12釐米 而每伸長1釐米 彈簧的彈力是1.5牛 總結一下 彈簧提供的拉力 和它伸長的長度成正比 即這個公式 伏克定律 但是要注意 彈簧不能超過彈性限度哦 要是知道了進度係數和伸長量 你得會計算彈力的大小 你學會了嗎 呵呵