1樓:Wotan Z
因為實際彈簧金屬材料是多晶的,晶體內有缺陷的,每次壓縮,即便是彈性區域,晶界可能產生極小的相對滑動,晶界空洞可能擴大,裂紋可能擴充套件,位錯可能移動,這些最後都耗散成熱量了。
如果整個彈簧是乙個金屬單晶,只要不產生晶體斷裂,就可以認為不產生熱量了。
2樓:
前提如果沒有能量損失,彈簧壓下後釋放就會一直彈來彈去相關能量:彈性勢能,重力勢能,動能,內能
事實彈簧壓下後釋放很快就穩定了
結論彈簧釋放後有能量損耗
穩定後重力勢能與動能不變
彈性勢能減少
故內能增加
emmm還要去掉固定部分和空氣阻力的能量損耗,太麻煩,意會意會僅代表個人理解,不確保正確性
3樓:他要去江湖
可以產熱,驗證方法:拿原子筆的彈簧放到嘴裡,快速咬合,重複多次可以感覺到發熱。
我當時是咬的筆蓋,就是真彩筆的筆蓋。彈簧應該也可以。
建議試試。
注意安全!!
4樓:
不產生熱量損失不代表不能轉化為熱量;
如果假設彈簧的勁度係數與溫度有關,即使彈簧可逆(沒有熱量損失)也會在拉伸或壓縮時有熱量變化;
簡單的推導可以得出等溫壓縮時吸熱 ;
其中k為勁度係數,kx為彈簧回覆力;
不過個人感覺這點熱量比真實的彈簧損耗小多了;
5樓:
拿一根鐵絲,稍微粗一點的
反覆彎折
然後用手去摸一下彎折的地方!
彈簧和這個類似,但是發熱量太少,你感覺不到。
高讚張老師講到了GIS斷路器,我們廠開關如果連續拉合幾次,都要求去對GIS彈簧測溫,溫度過高不允許再次拉合。
回到題目本身,可以肯定的說,壓縮彈簧會使其溫度公升高!不同大小、不同材質的彈簧發熱量差別很大,反映到巨集觀的溫度上可能不容易測量。
6樓:王向前
這個問題歸根結底,是金屬材料應變與應力的關係問題。隨著金屬材料受到應力的增加,材料的應變也越來越大。在應力達到屈服限之前,應力與應變的關係是線性的,這時候應力不會對材料的微觀結構產生影響,也就是說壓縮彈簧所做的功全部轉化為材料內部的彈性勢能。
當應力超過屈服限以後,應力就會影響材料的微觀結構,產生晶格錯位或滑移之類的現象,這時,才會有一部分功轉變成熱能。
所以,要看壓縮或碰撞時是否會有一部分機械能轉變為熱能,關鍵要看材料受到的應力是否超過了屈服限。
7樓:刀慢了
晶體變形時晶格間產生的摩擦生熱也會消耗機械能。下面原答案假設用的的原子理論不嚴謹了。。。
以下為原答案
嘛。。。你的疑惑應該是彈性限度內的形變會不會產生能量損耗是吧。
高中是理想模型呀,要說是彈性限度內沒有能量損耗是可以的。
實際過程彈簧效能沒那麼好。
把彈簧勢能和動能轉變看成乙個系統。
你從分子(原子)尺度看,
金屬彈簧是由好多原子組成的吧,
彈簧要巨集觀上產生形變,是不是各個原子間的相對位置就要變化,加上各個原子間本來就有相互作用力,
有力有位移是不是就要做功?
這部分功從哪來呢?
從那個勢能+動能=const的能量守恆迴圈中來。
既然這個系統已經有一部分能量去做其他事情了,勢必開始提到的那個系統的機械能就不會再守恆了。
8樓:宇宙最帥寂寞君
這個問題其實就是中學教材略微嚴謹性不足的體現。
有些回答說對了但沒點明,我就說的直白點。
因為彈性變形和塑性變形的解藕是建立於彈塑性解藕材料之上的。
推導彈塑性本構關係,從乙個普遍的熱力學角度來推導,推導到一定程度上,要考慮內參量一階導是不變的。然後才能將柔度視為乙個常量,然後才能推導出彈性變形與塑性變形是解藕的兩部分!
而實際上呢?內參量那樣好的材料哪去找?
考慮實際一點的彈塑性耦合材料,那應變應該準確的分為可恢復變形和不可恢復變形。
至於中學教材,那個可恢復的就是彈性,不可恢復就是塑性,那是不嚴謹的。對彈塑性解藕材料你才能這麼說,問題是世界上哪有內參量變化那麼理想的材料老讓你解藕?
看見最後題主還問了疲勞。
是的,彈性範圍內的變形也會有疲勞,其本質是材料產生了細微的裂紋或變形。這叫高周疲勞,能扛的週期比較多,至於有回答說的拗斷金屬絲,那是低周疲勞。
9樓:謝正剛
「完全彈性」,「絕對剛體」,「光滑面上的小滑塊」,「真空中的球形雞」,再加上「小勺子」。
集齊上述物理學四大神器,可召喚「車庫裡的噴火龍」。
唯「缸中之腦」可破此妖孽。
10樓:紫閒
我覺得吧,從能量角度來分析。首先動能跟彈性勢能轉化,還有空氣摩擦。如果不考慮空氣摩擦,應該不會有能量轉化為熱
但是,實際彈簧除了有剛度係數,說不定還有阻尼,阻尼力與速度成正比,那麼就會消耗動能,就可以轉化為熱能了。所以關鍵問題是,彈簧只是實際彈簧,有沒有阻尼比?
我猜有,但是不大。畢竟不是專業搞這個的,猜一猜
11樓:墨淺
理想彈簧壓縮只發生彈性變形,動能完全轉化為彈性勢能。理想彈簧壓縮過程是不發熱的。
實際中彈簧壓縮除彈性變形外,還有一定的塑形變形,動能一部分通過彈性形變轉化為彈性勢能,另一部分通過塑性形變轉化為內能發熱。
所以實際中的彈簧會有使用壽命,隨著變形次數增加,塑形變形不斷累加,其彈性會下降。
高中教材中的理想彈簧是用於理論研究的模型,也不能說是忽略現實吧,只是這樣教學容易掌握。跟剛體,理想氣體等等一樣,都是理論模型。
12樓:
完全彈性碰撞當然不會發熱,就是動勢能轉換,不存在轉換成熱能的情況。
這裡的關鍵是「完全」二字,這個「完全」在自然界是不存在的。所以現實中碰撞和壓縮彈簧一定發熱,只是多少的問題。而且從「完全」二字能看出這裡並未忽略掉什麼,反而看文字時需要認真,別把關鍵的給看丟了。
題主是高中在讀還是已經畢業?這個提問水平過低了些。
13樓:大刀見我按隨機
如果單從物理的理想情況,應該是不發熱的。
全部的壓縮彈簧的機械能轉化為彈性勢能。
但實際情況是壓縮過程勢必導致彈簧內部的分子相對運動,產生發熱現象。
即機械能=彈性勢能+熱能。
極端的例子,反覆折一段鐵絲,導致其金屬疲勞斷掉。摸摸斷開的位置,熱不?
14樓:異丙純
如果是高轉速高輸出(為了進氣大行程也會較大)的發動機,用雙彈簧倒是可以理解
高轉速狀態下,氣門彈簧會迅速發熱。比如NASCAR那種莫名其妙的又要OHV又要高轉的發動機,聽說只要半分鐘彈簧就會熱到發紅。可以想象彈簧的負載有多大了。
如果轉速又高行程又大,到某個極限後就不可能使用機械的彈簧結構了。比方說F1需要工作到最高20,000rpm的情況,完全無法使用彈簧,而是需要使用壓縮空氣來復位。
(某種程度上,DOHC 4氣門的設計也是因為大大降低彈簧負載才能讓發動機使用高轉速的)
而如果使用兩個彈簧,可以大大降低單個彈簧的負載,可以讓發動機更安全得使用更高的轉速和更大的氣門公升程。
——摘自某汽車論壇
15樓:
在高中被忽略了。
動量守恆在理論上成立,但實際中還是要考慮多方因素。
最簡單的,比如用錘子敲打一塊鐵,打十幾下你摸一摸就知道有沒有熱量產生了。
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