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用气垫导轨测弹簧振子的简谐运动的时候为什么弹簧的有效质量小于实际质量

268 2023-07-02 14:18

忽略弹簧质量能简化颂明问题,只要考虑弹簧与振子的作用力对振子运动状态的影响,就能解出振子的运动方程了。如果弹簧的质量要计算进判笑去,那么振子振动的同时,组成弹簧的各部分质点也在运动,且各质点的位置不同、速度不同、受力也不同,分析起来非常复杂。举个例子,假如振子质量m,弹簧质量M沿长度均匀分布,弹簧弹性掘樱含系数k,经过微积分计算,该系统与 振子质量 m+(M/3),弹簧质量忽略不计,弹性系数为k的弹簧振子 的振动周期相同。

像大多数其他的基本机制,金属弹簧存在已久的青铜时代。即使是金属,木材被用作一个灵活的弓箭和军事弹射器的结构构件。在文艺复兴时期的,精确的钟表,使得精密弹簧第一次成为必然。十四世纪看到了发展的革命性天文导航的精确的时钟。世界的探索和征服欧洲殖民大国继续提供动力的钟表匠“科学与艺术。火器的另一个领域,推动弹簧开发。

十八世纪的工业革命来临之际,提出了要大,准确,廉价的弹簧。鉴于钟表匠'弹簧往往手工制造,弹簧大规模生产材质为琴钢线或者类似的材料。先进的制造方法,使今天的弹簧是无处不在的。计算机控制线和板料折弯机允许自定义弹簧的加工,显然这是一种专用机械。

弹簧只是个蓄能器,它有储存能量的功能,但不能慢慢地把能量释

弹簧 压簧 拉簧 扭簧 卡箍塔簧 (14张)

放出来,要实现慢慢释放这一功能应该靠“弹簧+大传动比机构”实现,常见于机械表。弹簧很早很早之前就有应用告誉差了,古代的弓和弩就是两种广义上的弹簧。弹簧的发明家严格意义上应该是英国科学家虎克(RobertHooke),虽然那时螺旋压缩弹簧已经出现并广泛使用,但虎克提出了袜皮“胡克定律”——弹簧的伸长量与所受的力的大小成正比,正是根据这一原理,1776年,使用螺旋压缩弹簧的弹簧秤问世。不久,根据这一原理制作的专供钟表使用的弹簧也被虎克本人发明出来。而符合“胡克定律”的弹簧才是真正意义上的弹虚告簧。碟形弹簧是法国人贝勒维尔发明的,是用金属板料或锻压坯料而成的截锥形截面的垫圈式弹簧。在近代工业出现之后,除了碟形弹簧之外还出现了气弹簧、橡胶弹簧、涡卷弹簧、模具弹簧、不锈钢弹簧、空气弹簧、记忆合金弹簧等新型弹簧。