剛性輕繩和輕杆的區別
輕繩,輕杆和輕彈簧模型的區別
1、形變特點不同
輕繩 -可以任意彎曲,但不能伸長,即伸長形變不計。
輕杆 -不能任意彎曲,不能伸長和縮短,即伸縮形變不計。
輕彈簧 -可以伸長,也可以縮短,且伸縮形變不能忽略不計。
2、施力和受力特點不同
輕繩-只能產生和承受沿繩方向的拉力。
輕杆 - 不僅能產生和承受沿杆方向的拉力和壓力,還能產生和承受不沿杆方向的拉力和壓力。
輕彈簧 -可以產生和承受沿彈簧伸縮方向的拉力和壓力。
3、力的變化特點不同
輕繩-張力的產生、變化、或消失不需要時間,具有突變性和瞬時性。
輕杆-拉力和壓力的產生、變化或消失不需要時間,具有突變性和瞬時性。
輕彈簧 -彈力的產生、變化或消失需要時間,即只能漸變,不具有瞬時性,且在形變保持瞬間,彈力保持不變。(注意 :當彈簧的自由端無重物時,形變消失不需要時間)
4、連線體的運動特點不同
輕繩- 輕繩平動時,兩端的連線體沿繩方向的速度(或速度分量)總是相等,且等於省上各點的平動速度輕繩轉動並拉直時,連線體具有相同的角速度,而線速度與轉動半徑成正比。
輕杆 - 輕杆平動時,連線體具有相同的平動的速度輕杆轉動時,連線體具有相同的角速度,而線速度與轉動半徑成正比。
輕彈簧 - 在彈簧發生形變的過程中,兩端連線體的速率不一定相等在彈簧形變最大,即彈性勢能最大時,兩端連線體的速率相等在彈簧轉動時,連線體的轉動半徑隨彈力變化,速度方向不一定垂直於彈力。
5、作功和能量轉化特點不同
輕繩- 在連線體作勻速率和變速率圓周運動的過程中,繩的拉力都不作功在繩突然拉直的瞬間,有機械能轉化為繩的內能,即機械能不守恆。
輕杆 -在連線體作勻速率和變速率圓周運動的過程中,輕杆的法向力對物體不作功,而切向力既可以對物體作正功,也可以對物體作負功,但系統機械能守恆。
輕彈簧 - 彈力對物體作功,系統機械能守恆彈力作正功,彈性勢能減少,物體動能增加彈力作負功,彈性勢能增加,物體動能減少。
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