ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
5
Рис. 1.1
К одному концу пружины прикреплен груз массой m, который
движется без трения по горизонтальной поверхности. Любая пружина
имеет определенное значение длины, при котором с ее стороны на груз
не действует сила; в этом случае говорят, что пружина находится в по-
ложении равновесия (
0=
x
). Если сдвинуть груз вправо, растягивая
пружину, или влево, сжимая ее, то пружина действует на груз с силой
в
F , которая стремится вернуть его в положение равновесия; такую силу
называют
возвращающей. Для нашей системы сила
в
F
прямо пропор-
циональна расстоянию
x, на которое сжимается или растягивается пру-
жина:
kxF
−
=
в
. (1.1.1)
Формула (1.1.1) справедлива до тех пор, пока пружина не сжимает-
ся настолько, что ее витки приходят в соприкосновение или не растяги-
ваются сверх предела упругости. Знак минус означает, что возвращаю-
щая сила всегда противоположна направлению перемещения
x.
Постоянная
k в формуле (1.1.1) называется жесткостью пружины.
Для того чтобы растянуть пружину на длину
x, к ней надо приложить
внешнюю силу:
.
вн
kxF
+
=
Что же произойдет, если пружину растянуть на длину
A
x
= , как
показано на рис. 1.1,
б, и затем отпустить? Пружина действует на груз с
силой, которая стремится вернуть её в положение равновесия. Но по-
скольку эта сила сообщает грузу ускорение, груз приходит в положение
равновесия со значительной скоростью. Заметим, что в положении рав-
новесия сила, действующая на груз, уменьшается до нуля, а скорость
его в этой
точке максимальна. Когда груз, проскочив положение равно-
весия, движется влево, сила со стороны пружины замедляет его в точке
A
x
−= (рис. 1.1, в). Груз на мгновение останавливается, а затем начина-
ет двигаться в противоположном направлении, пока не придет в точку
A
x
= , откуда он начал движение. Затем весь этот процесс повторяется.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- …
- следующая ›
- последняя »
