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为什么测量弹簧原长要竖直?

59 2024-03-11 15:26

一、为什么测量弹簧原长要竖直?

竖直是指与水平相垂直的方向。弹簧测力计是测量力的工具,使用时要使测力计内的弹簧轴线方向跟被测力的方向一致,弹簧不要靠在刻度盘上。

所以,测重力时,弹簧测力计必须竖直放置,因重力的方向是竖直向下的;测其它拉力时,弹簧测力计则不一定要竖直放置,此时则必须使测力计内的弹簧轴线方向跟被测拉力的方向一致了。

二、重力势能弹性势能计算公式的推导?

重力势能公式用重力做功推导,质量m的物体由高h₁处下落到高h₂处,下落高度为h₁-h₂,重力做功w=mg(h₁-h₂)=mgh₁-h₂,根据重力做功与重力势能转化关系w=Ep₁-Ep₂,易得重力势能公式Ep=mgh;

弹性势能公式用弹簧弹力做功推导,由于弹簧弹力与弹簧形变量呈线性关系F=KX,在拉伸压缩弹簧弹力做功用平均力求w=(X₂-X₁)(KX₁+KX₂)/2=KX₂²/2-KX₁²/2,结合弹力做功与弹性势能关系w=Ep₂-Ep₁,易得弹性势能公式Ep=KX²/2

三、弹簧测力计上显示的是重力还是拉力?

弹簧测力计上显示的是拉力。

该系统有两个研究对象:弹簧测力计和所称量的物体。

对于物体来说,物体受到重力和弹簧对物体产生的拉力,由于该物体是静止的,此两个力为平衡力。

对于弹簧测力计,受到两个拉力,人对弹簧测力计产生的拉力和物体对弹簧测力计产生的拉力,此两个力也为平衡力。

在两个物体之间为相互作用力,

所以,系统中所有力均相等,拉力等于重力。