剪断弹簧和剪断细线【弹簧模型和细线模型的暂态问题探讨】
时间：2019-02-02 03:16:58 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
单纯的一个弹簧或一根细线，并无多大的物理意义――至少在动力学方面如此。我们遇到的往往是弹簧或细线与物体的结连体问题，分析它们间的弹力及其运动情况，特别是在某些情况下二者（弹簧或细线）的不同表现，才是我们感兴趣的地方，也是本文拟探讨的问题。
为了简便，我们将连结体问题归结为弹簧模型和细线模型，把它们在外界条件突变时（如外力的突然产生或突然变化）达到最终稳定状态前的过程称之为暂态过程。
1 两种模型的统一
我们知道，一切物体在外力作用下都会或多或少地发生形变，并且在弹性形变状态下对所接触的其它物体施以弹性力，其大小决定于该形变物体的性质（材料、结构等）以及所发生变化的特征和大小。在连结体问题中，弹簧和细线是常见的构件，它们的形变及弹力正是我们经常关注的对象。一般情况下，弹簧在受到拉力、压力时，发生较明显的形变，且形变和弹力的关系（在弹性限度内）遵守胡克定律f=K・ΔX。细线或柔软的绳在拉伸时，发生的形变比较小，但其形变和弹力的关系同样可以认为遵守胡克定律，只不过劲度系数K大小不同而已。而劲度系数K是由其材料、结构特性所决定的。
为避免弹簧或细线自身的质量带来各处弹力不等，又要体现模型的内涵，在两种模型中，弹簧或线、绳均视为“轻质”，不计质量。
对于弹簧的连结体模型，我们自然首先想到的是弹簧振子，想到简谐振动。在此，我们也不妨从分析竖向的弹簧振子开始。
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