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能帮我解释下这个物理公式么?机械振动的

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/01 17:18:02
能帮我解释下这个物理公式么?机械振动的
如图所示,质量为m的小球放在劲度为k的轻弹簧上,使小球上下振动而又始终未脱离弹簧.⑴最大振幅A是多大?⑵在这个振幅下弹簧对小球的最大弹力Fm是多大?
该振动的回复力是弹簧弹力和重力的合力.在平衡位置弹力和重力等大反向,合力为零;在平衡位置以下,弹力大于重力,F- mg=ma,越往下弹力越大;在平衡位置以上,弹力小于重力,mg-F=ma,越往上弹力越小.平衡位置和振动的振幅大小无关.因此振幅越大,在最高点处小球所受的弹力越小.极端情况是在最高点处小球刚好未离开弹簧,弹力为零,合力就是重力.这时弹簧恰好为原长.
⑴最大振幅应满足kA=mg,A=
⑵小球在最高点和最低点所受回复力大小相同,所以有:Fm-mg=mg,Fm=2m.
这算是完满结束了这道题,但是我不清楚第二小问中Fm-mg=mg,
首先明白弹簧在下小球在上 然后知道小球放在弹簧上,意味着弹簧只能被压缩而不能被拉伸 故当小球达到最高点时是重力提供恢复力 即最大的恢复力为mg 在最低点时弹簧向上的弹力减去小球的重力之后为恢复力
即 F-mg=mg F=2mg 这是正确答案 而不是Fm=2m