兩個木塊被彈簧連線,在光滑水平面上向前滑行,不計一切摩擦,速度不變還是轉化一部分為彈性勢能?

時間 2021-06-09 01:40:42

1樓:滄浪之水

整理可得

對於上式,記 ,這裡的μ在物理中稱為二體約化質量由於 ,根據求導法則有 ,

所以上式即為 ,顯然符合簡諧運動的動力學方程:

,求導得 ,

代入 得 ,

即 。對於下式,實際上等價於 (動量守恆),整理後代入上式,有當 時,這是個典型的彈簧雙振子模型,二者相對於質心做簡諧振動。

以上計算利用了二體約化質量的概念。在不受外力的二體問題中,可以將其中乙個質點作為參考係,那麼另外乙個質點的動力學方程為 ,其中 是系統內力。

這題還可以利用質心參考係來求解。

對於二體問題,其質心(重心)質量為

位置為 ,位移為 ,

求導即有速度 ,加速度同理。

多個質點的質心滿足牛頓第二定律, ,其中 是合外力。

而任何質點相對地面的速度 和在質心系中的速度 滿足伽利略變換 。

對於此題,合外力為零,因此質心作勻速直線運動,質心系是慣性系(慣性系才可以用牛頓第二定律,除非引入慣性力)。所以在質心系中可以將質心左右兩側的兩段彈簧視為串聯,分別作用於兩個物體。

習題1:試用二體約化質量求解做勻速圓周運動的雙星的週期。

習題2:試用質心系求解本題的速度函式。

2樓:

這個你把a放到地上對問題應該是沒有影響的,你放到地上考慮就清楚了

彈簧彈力顯然算外力

就好比乙個物體連著彈簧,彈簧另一端是牆,你給物體乙個速度v,根據牛頓第一定律要求他v不能變,因為我已經將它和彈簧看做乙個系統,系統不受外力要保持v,這顯然不對

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