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为什么弹力的方向与位移方向相反?

222 2024-03-12 03:16 admin

一、为什么弹力的方向与位移方向相反?

水平放置的轻弹簧,当向右拉伸弹簧时,弹簧由于发生拉伸形变,产生反抗形变的弹力,方向向左,而弹簧的形变量(位移)向右。可见弹簧的弹力跟位移方向相反。当弹簧被向左压缩时,位移向左,弹簧反抗形变的弹力水平向右,这里也是弹簧的弹力跟位移的方向相反。所以弹簧的弹力跟弹簧的位移方向相反。

二、如何判断弹力做功的正负?

假如弹簧挂了个物体B,现在判断弹簧怎么做功,完全可以通过B的能量变化来判断 B不管是被弹簧拉回还是弹簧挤压到底以后反弹,这时候弹簧都是对B做功的,即为正 反之,B在被弹簧拉回的过程中,过了原点,即弹簧的放松状态下的长度,过了这个点后,B反过来用自己原先获得的动能压缩弹簧,从而转化为弹簧的势能,这就是弹簧做负功

三、为什么弹力做负功,弹性势能就增大?

比如,蹦蹦床吧,弯曲变形后的弹性势能最大,当它把人向上弹起时,弹簧会恢复原状,形变量减小,所以弹性势能就减小了,这个过程弹簧的弹力向上,人运动方向向上,所以弹力做正功,弹性势能减小。

反之,当人从高处降落时,人踩弹簧,弹簧形变量增加,弹性势能增加,但人运动方向向下,而弹簧给人的弹力方向是向上的,二者方向不同,所以做的是负功。

∴弹力做正功,弹性势能减少,弹力做负功,弹性势能增加

四、弹簧被压缩和伸长时,弹力做正功还是负功,怎么判断?

不管弹簧拉长与否,都是在客服弹簧做功,都是负功。

五、为什么弹簧伸长压缩都是负功?

压缩弹簧时做的是正负功,被弹簧弹回时,做的是正功,并且大小相等这种说法是不对的。  

1、如果只有弹力做功,压缩弹簧时弹力做负功,弹性势能增加;释放弹簧,弹力做正功,将弹性势能转化为动能Ep=Ek弹力做功大小相等。  

2、如果有摩擦力做功,压缩弹簧时弹力做负功,弹性势能增加;释放弹簧,弹力做正功,将弹性势能转化为动能和内能Ep>Ek弹力做功大小不相等。负功的大小大于正功