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解释一下,弹簧掉落的物理原理?

284 2024-03-12 06:08 admin

一、解释一下,弹簧掉落的物理原理?

弹簧拿在手上时受地球引力作用被拉伸,当弹簧拉伸至静止状态,此时弹簧底部和顶部之间的拉力等于地球引力,当放开手后弹簧就成了自由落体,处于无重力状态,于是弹簧被自身的拉力拉回原状。前面说了,弹簧上下两端之间的拉力等于地球的引力,因此在弹簧回缩过程中,底部仍受顶部的拉力而处于静止状态,当弹簧完全恢复原状后拉力消失,此时弹簧整体继续受地球引力作用往下落,直至完全落地静止。

二、为什么弹簧能弹跳起来?

弹簧为什么可以弹?这个要从电子和原子核的角度出发才能解释清楚,当然现代原子模型理论有问题,我们必须先做一些修正后才可以。

  1、电子是粒子,并且其动量大小是一个范围值。注意这一条非常重要。这是弹簧有弹性的根本原因。

  2、既然电子是粒子,那么原子核就可以依据类引力效应束缚电子。同时,电子对原子核也会产生束缚力。(注意现代原子模型理论中说是电场力等力)

  3、单个电子对原子核的束缚力可以忽略不计,就像一个地球对太阳的束缚力可以忽略不计一样。当大量电子被原子核束缚时,所有电子对原子核的束缚力可以累加。

  4、两个原子核之间可以共同束缚很多电子,这些电子按照8字型轨迹围绕两个原子核依次运动。

  5、多个原子核之间同样可以依据共有电子环进行互相束缚。此时的电子形成一条共有电子环链。

  6、依据原子核构造的不同,原子核可以形成多种共有电子环的形式。例如太阳的行星轨道,这些轨道可以是平行的,也可以是交叉立体的。

  7、很多分子内的共有电子环各种交叉存在。因此原子核的位置不一定是固定的,他们可以在一定范围内来回运动。

  8、弹簧内的原子核之间或分子之间就是各种交叉立体的共有电子环,这使得弹簧内的原子核位置可以在一定范围内进行变化。

  9、原子核构造的不同,使得不同原子核对相同电子的束缚力不同,因此,原子核之间要想形成共有电子环,那么他们束缚的电子动量大小必须存在交集。并且交集的范围足够大时,才能产生足够的束缚力。如果原子核束缚的电子动量大小没有交集,那么他们之间不能形成共有电子环。他们也就不能结合到一起。

  10、弹簧内的共有电子环半径可以有多种不同,这也是原子核位置可以变化的一个因素。

三、弹力是分子间的引力或斥力吗?

可以理解为分子间的引力或斥力,但本质上是分子间的电磁相互作用力。我们说弹簧有保持原状的趋势,实质上是因为构成弹簧的一个个分子间存在电磁相互作用力,这种力使一个个分子只能按一定的结构排列起来堆成了我们所看到的弹簧。

当我们拉伸或者压缩弹簧时,即引起它产生形变时,实质上就是引起分子与分子间的距离变长或变短。

而原状是各分子之间处在最佳距离的状态,再远或再近都不行,表现在宏观上就是拉伸或压缩时都有弹力。这种相互作用力就好比磁铁相吸相斥作用。

四、分子势能怎么跟初中生解释?

分子之间存在相互作用力,你可以想象在分子之间存在一根弹簧,当两个分子靠的太近的时候,这根弹簧就会被压缩,表现为斥力,具有弹性势能;当两个分子离得太运的时候,弹簧就会被拉伸,表现为引力,也具有弹性势能,而这种弹性势能在分子之间就叫作分子势能。

五、没有了重力还会有弹力吗?

弹力和重力没有联系。但是我可以利用它们之间的平衡去计算弹力。弹力是由于物体形变所导致的一个力,重力则是星球对星球表面的万有引力的一个分力。我们一般通过弹簧的弹力和重力相等去计算弹簧的k值。因为当我们用一个弹簧去挂一个物体的时候,物体由于受到重力,会拉升弹簧,导致弹簧形变,进而产生弹力,通过它们静止的时候,合外力等于0.即重力等于弹簧的弹力去用物体的重力得知弹力的大小。通过胡克定律,得到弹簧的k。(当然前提条件是弹簧在弹性限度内,因为超过弹性限度,弹簧无法还原,就不满足胡克定律,无法使用这个来就算了)实际上,上面的用的方法是把弹力转化为可以测量或者计算的力来算的。如果我们知道物体对表面的压力其实也可以算的。这仅仅是个方法。只要挤压就会有弹力,但是弹力不一定在竖直方向上,你把一个物体挤压在竖直的墙面上,对竖直墙面也有压力,也有弹力啊。但是跟重力就没有关系了。弹力就是存在于发生形变的物体上,而重力则是在星球表面就有的。这两个基本没关系。

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