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弹簧发射器

本课属于 Coddy Physics 学习旅程的“力学”单元。第 62 课,共 97 课。

被压缩的弹簧可以发射物体。在光滑的水平表面上,它的弹性势能全部转化为动能:

12kx2=12mv2\tfrac{1}{2} k x^2 = \tfrac{1}{2} m v^2

之前:一个球靠在墙边被压缩了 x 的弹簧上。之后:弹簧恢复到自然长度,球以速度 v 向外运动

弹簧推动球,直到弹簧恢复到自然长度。

物体在弹簧恢复到自然长度时离开弹簧,此时速度达到最大。压缩量加倍,发射速度也加倍。

能量条:释放前,弹簧中有 4 焦耳的弹性势能,动能为零;释放后,没有弹性势能,球中有 4 焦耳的动能

弹簧中的 4 J4\ \mathrm{J} 能量转化为 4 J4\ \mathrm{J} 的动能。

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挑战

玩具飞镖枪将一枚质量为 0.02 kg0.02\ \mathrm{kg} 的飞镖从压缩了 0.05 m0.05\ \mathrm{m} 的弹簧中射出,飞镖速度为 5 m/s5\ \mathrm{m/s}。求弹簧常数 kk。

亲手试试

Physics diagram: spring, ball, path; arrows v = 5 m/s

求 kk

quiz icon自我测试

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