在彈力的學習過程中,無法避開的就是彈簧這個東東了。它的方向我們昨天已經(jīng)闡述,那么它的大小又如何呢?
東漢的經(jīng)學家和教育家鄭玄(公元127-200)為《周禮·冬官考工記·弓人》一文中的量其力,有三鈞一句作注解時,在《周禮注疏·卷四十二》中寫到:假令弓力勝三石,引之中三尺,馳其弦,以繩緩擐之,每加物一石,則張一尺。 ,正確地提示了力與形變成正比的關系,而鄭玄的發(fā)現(xiàn)要比胡克要早一千五百年。
17世紀英國物理學家羅伯特·胡克提出了胡克定律,曾譯為虎克定律,是力學彈性理論中的一條基本定律,表述為:固體材料受力之后,材料中的應力與應變(單位變形量)之間成線性關系。滿足胡克定律的材料稱為線彈性或胡克型材料。它的數(shù)學表達式F=-k·x或△F=-k·Δx。其中其中k?是常數(shù),是物體的勁度系數(shù)(倔強系數(shù))(彈性系數(shù))。在國際單位制中,彈力F?的單位是牛頓?,x?的單位是米?,它是形變量(彈性形變),k?的單位是牛/米?。勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長(或縮短)單位長度時的彈力。
具體到彈簧這個物理模型,彈簧在發(fā)生彈性形變時,彈簧的彈力?和彈簧的伸長量(或壓縮量)?成正比,即? k?是物質(zhì)的彈性系數(shù),它只由材料的性質(zhì)(彈簧的長度、彈簧的材料、彈簧絲的粗細、彈簧的匝數(shù)等等)所決定,與其他因素無關。而這個系數(shù)也就是我們?nèi)粘Kf的彈簧軟硬。負號表示彈簧所產(chǎn)生的彈力與其伸長(或壓縮)的方向相反。
胡克定律的發(fā)現(xiàn)直接導致了彈簧測力計———測量力的基本工具的誕生,并且直到現(xiàn)代的物理實驗室還在廣泛使用。
結論:一定要注意是形變量,所以習慣標記原長和現(xiàn)在的彈簧位置是解決彈簧類題目的首選或者第一步。
如果你有今日頭條app,麻煩順手點一下關注@中學物理知識傳播者,每天都會傾情奉獻一段小干貨,我會繼續(xù)努力的!
免責聲明:本文內(nèi)容來自用戶上傳并發(fā)布,站點僅提供信息存儲空間服務,不擁有所有權,信息僅供參考之用。