弹簧质量系统非线性振动的实验研究

采用实验方法研究了一类竖直悬挂的弹簧质量系统沿水平方向的自由振动,观察到振动周期随振幅及弹簧悬点高度的增加而减小.数据分析发现,采用等效质量方法考虑弹簧质量的影响后,非线性振动理论模型所得结果与实验数据吻合,但弹簧质量系统的等效质量系数小于该系统进行简谐振动时的等效质量系数,且与弹簧的最大拉伸长度有关.     

弹簧质量对弹簧振子振动周期的影响

读了本刊2009年第5期“非轻质弹簧问题的分析”一文,受益非浅．但文中认为,一质量为m的弹簧与物体M（视为质点）组成的一个“弹簧振子”,弹簧振子的振动周期T=2π√M＋m/2/2（见原文情景延伸3和延伸4）．笔者认为此结论有误,当弹簧质量不能忽略时,弹簧振子的固有周期丁与弹簧的质量m、振动物体的质量M和弹簧的劲度系数k的关系可以推导如下．     

非理想化条件下弹簧振子振动周期的确定

本文推导了弹簧质量与弹簧振子振动周期的关系，计算出了弹簧振子在气轨上振动周期由于弹簧质量而带来的系统误差。     

弹簧振子问题探讨

在大学物理理论教学中,一般都在忽略弹簧质量的情况下,探讨弹簧振子的运动。而在实验教学中,为避免误差应当考虑弹簧质量。本文在考虑弹簧质量的前提下对弹簧振子的运动状况进行探讨。     

弹簧振子计及弹簧质量的误差分析

采用弹簧振子的振动在弹簧内形成波的观点,由波的理论出发,得出计及弹簧质量后弹簧振子的振动角频率ω的计算式中质量修正项为(M+0.346m),并对其引起的误差进行了分析。     

有质量弹簧问题的模型处理

中学物理竞赛涉及到考虑质量的弹簧问题,涉及的弹簧通常有3种状态:静止态、简谐运动态与缓慢运动的准静态,而与弹簧问题相关的理论:胡克定律、弹性势能表达式以及简谐运动规律都是基于无质量弹簧导出结果的,因此遇到有质量弹簧问题时,学生首先想到的是模型化方法与微元思想,把质量均匀分布的弹簧处理成为无质量弹簧问题,其模型变为一小段无质量弹簧与小质元串联,可用如图1表示.     

非轻质弹簧问题的分析

弹簧是中学物理力学部分常见的构件,在处理问题时我们一般忽略了弹簧的质量,但如果弹簧的质量不忽略,那么结果又该是如何呢？我们不妨作一个分析．     

弹簧和振动物体质量对弹簧振动周期的影响

从理论上分析了柱形弹簧振动系统的振动情况，并给出了柱形、锥形弹簧振动系统振动周期相对于弹簧质量、振动物体质量的实验结果。     

怎样的弹簧才是"轻质弹簧"

高中物理课本在定义“弹簧振子”这个概念时明确指出它必须满足两个条件:第一,小球滑动时的摩擦力很小,可以忽略。第二,弹簧的质量比小球小得多,也可以忽略。中学范围内关于弹簧振动周期的习题中,除了直接指出是“弹簧振子”以外,对于弹簧的说明一般都指出是属于“轻质弹簧”。课后一位学生提出这样的疑问:是不是质量很小的弹簧才叫轻质弹簧?对于这个问题,参考书是这样回答的:弹簧的质量比小球的质量小得多才叫轻质弹簧,但究竟要小到多少才算得上“小得多”呢?当弹簧的质量比小球的质量不是小很多或者两者大小相当的情况下(摩擦阻力和其他阻…     

高中物理重要模型之一“轻弹簧”

弹簧有一定的质量,其自身的重力和弹力之比较小,简单物理研究可以通过忽略弹簧的质量来研究相对应的物理知识.由于"轻弹簧"质量不计,选取任意一小段弹簧,其两端所受张力一定相等,其弹力的主要特征是:①轻弹簧能产生沿弹簧轴线伸缩方向的压力或拉力;②轻弹簧各处受力大小相等,且与弹簧形变的方向相反;③轻弹簧产生的弹力是连续变化的,不     

研究性试题一例

影响弹簧振子周期的因素可能有:振幅、振子质量、弹簧的劲度系数.为了探索振子的周期T和振幅A、振子的质量m、弹簧的劲度系数k之间的关系,某同学设计了如图所示的实验装置,其中P是光滑水平面,k是轻质弹簧的劲度系数,N是质量为M的带     

弹簧有效质量的实验研究

本文通过实验验证，弹簧振子系统中，在弹簧自身质量不可忽略时，弹簧的有效质量与其自身质量的关系．     

弹簧自身质量对形变量的影响

没有质量的理想弹簧的力学特征是所受弹力与弹簧的形变量成正比,是中学物理中一种很典型的模型。实际有质量弹簧的形变量与弹簧两端作用力大小之和的一半成正比。     

也谈弹簧振子计及弹簧质量的问题

一、问题的提出 在力学中讲授弹簧振子一节时,通常设弹簧质量较轻可忽略不计,于是推得其振动角频率ω=(k/M)~(1/2)。式中M为振子质量,K为弹簧的弹性系数。 在普通物理实验“弹簧振子实验”中,上式理论结果与实际测得结果相差很大,这是由于实验中振子质量与弹簧质量相差并不大的缘故。事实上由于考虑到胡克定律要在弹性限度内才能成立,故在通常的垂直振动实验中,要求振子质量不大于弹簧质量的五倍。显然,这时弹簧质量不能忽略不计。     

弹簧自身质量对形变量的影响

没有质量的理想弹簧的力学特征是所受弹力与弹簧的形变量成正比,是中学物理中一种很典型的模型.实际有质量弹簧的形变量与弹簧两端作用力大小之和的一半成正比.     

在光滑斜面上运动的小车中弹簧振子及单摆的周期的研究

1 在光滑斜面上运动的小车中弹簧振子的周期 题目1 如图1所示,在倾角为庐的固定光滑斜面上有一从静止开始下滑的小车,车厢底部有一理想弹簧振子,即不考虑弹簧的质量和小球与车厢底部的摩擦,已知小车的质量为M,小球的质量为m,弹簧的劲度系数为k,求弹簧振子的周期．     

弹簧质量对振子运动的影响

通过求解弹簧中纵波的波动方程，讨论了弹簧质量对振子的振动频率及弹簧劲度系数的影响。     

三种巧解物理选择题的方法

一、极端分析法例1 一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为m0的平盘,盘中有一物体,质量为m,如图所示.当盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长了l.今向下拉盘使弹簧再伸长△l后停止,然后松手放开.设弹簧总处     

对一道力学题的解析和讨论

通过考虑弹簧质量和忽略弹簧质量两种情况,研究弹簧秤的受力和运动规律。     

转动参照系中有质负载弹簧的应力分布和长度的影响因素分析

文章给出了转动参照系平面与水平面成任意角时有质负载弹簧匀速转动情况下弹簧中的应力分布及弹簧长度的公式,根据公式编写程序,绘图直观反映弹簧自身质量m、劲度系数七、旋转角速度ω和转动参照系平面与水平面的夹角θ等因素的影响．