Warum wirken verbundene masselose Federn wie ein Seil unter Spannung?

Bei einer Oszillationsübung ist eine Feder an einer anderen Feder befestigt, die an einem Block befestigt ist.

Lange Rede kurzer Sinn: Ich muss das Globale finden k . In den Lösungen heißt es: „Weil die Federn masselos sind, wirken sie ähnlich wie ein Seil unter Spannung und mit der gleichen Kraft F wird von jeder Feder ausgeübt."

Ich verstehe nicht wirklich, wie die masselosen Federn ein Argument dafür sind, dass sie dieselbe Kraft (die globale Kraft) auf den Block ausüben.

Möchte jemand näher darauf eingehen?

Hinweis: Zeichnen Sie ein Freikörperbild (FBD) mit Kräften auf ein kleines Stück der Feder. Wenden Sie als nächstes Newtons 2. Gesetz an.

Antworten (2)

Masselose Federn bedeutet nur, dass Sie keine Beschleunigungen des Federschwerpunktes berechnen müssen.

Wenn die mittlere Feder (die zwischen Endfeder und Block) eine gewisse Masse hätte, wären die Kräfte an ihren Enden nicht gleich, dh

∑ ich F = F Rechts − F links = M Frühling A

F Rechts = F links + M Frühling A

Wenn jedoch, M Frühling = 0 , dann die Kraft der Endfeder ( F links ) und die auf den Block wirkende Kraft ( F Rechts ) sind gleich.

Ah, natürlich. Seltsam, dass ich das nicht bemerkt habe, weil ich beim Studium der Statik genau das gleiche Prinzip für Stäbe verstanden habe. Danke!
Ja, das ist genau das gleiche Prinzip, und masseloses Seil ist auch ähnlich.
Ich bin über dasselbe Problem gestolpert und es macht mich verrückt: Nur eine Klarstellung ... mit der ersten Gleichung wenden Sie die Newtonschen Gesetze auf die Feder an, als wäre es ein einzelnes starres Objekt, z. B. eine Stange ... Ich kann Ich verstehe nicht, warum zwei Enden einer Feder, die nicht starr verbunden sind, eine Beziehung zur anderen nicht beschleunigen können. Können Sie mir helfen? vielen Dank!
Natürlich kann ein Ende der Feder gegenüber dem anderen Ende beschleunigen. Was für das Newtonsche Gesetz zählt, ist die Beschleunigung des Massenschwerpunkts. Höchstwahrscheinlich wäre die Beschleunigung des Massenschwerpunkts der Durchschnitt der Beschleunigungen beider Enden.

Der einfachste Weg, dies zu erklären, ist, dass Kraft der Impulsfluss ist, Kraft sagt Ihnen, wie viel Impuls von Objekt A zu Objekt B fließt. Bei diesem Problem bewirken die Federn, dass Impuls zwischen den beiden Enden fließt. Da der Impuls erhalten bleibt, wird der gesamte Impuls entweder übertragen oder baut sich auf den Federn auf. Da die Federn masselos sind, können sie selbst keinen Impuls tragen, der Impuls fließt also verlustfrei auf die andere Seite.

Warum wirken verbundene masselose Federn wie ein Seil unter Spannung?
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