关于同规格长皮筋、短皮筋的拉力大小问题。
本帖最后由 lilaobong 于 2022-5-6 09:39 编辑青衣大神曾经在论坛上发过一则“关于长短皮筋的初速问题!”的帖子(原地址为:https://www.aiguilai.com/forum.p ... &tid=10165&mobile=2),里面有大师跟帖说“不管长皮筋还是短皮筋,初始拉力一样”,这与我认知的胡克定律(表达式为F=kx或△F=kΔx,其中F为拉力、k是常数即倔强系数、x是形变量)的计算式好像有矛盾。 假设同规格的直条长扁皮筋和短扁皮筋,都按照6倍的拉伸比进行拉伸,那么长皮筋的形变总量大于短皮筋,这种情况下,按胡克定律计算出来的拉力肯定是长皮筋大;但随着拉力的再增大、超出了弹性形变的范围,直至把长短皮筋都拉断。这种极限的情况下,拉断长短皮筋时的拉力两者是不是相等?因为长短皮筋的截面积是一样的,两者弹性模量(抗拉强度)是一样的,在此极限情况下,拉断两者拉力相等。
不知鄙人的理解和认识是否正确,有请大师给予指导说明。
你理解有错误。
皮筋不是弹簧,但近似弹簧,忽略差异,暂时用弹簧的特性去理解皮筋。
一、把一根皮筋理解成由若干个相同的基本皮筋单位并联串联的组合,这个基本皮筋单位的特性包括频率(与振子有关)、倔强系数等是一样的,在忽略外界因素包括温湿度等以及受力后所造成的不可逆形变后,基本皮筋单位的频率和倔强系数是不变的。
为便于理解和直观,我们用两个基本皮筋单位的组合来分析。
一、当两个皮筋单位串联成一根新皮筋(加长),受力拉伸,两个皮筋都受力拉伸,拉伸长度相加,就是这根新皮筋的拉伸长度,根据公式,这根串联新皮筋的倔强系数是基本皮筋单位的二分之一,如果是三个串联,就是三分之一,以此类推。
二、当两个皮筋单位并联时(加宽或加厚),受力拉伸,拉伸相同长度需要的拉力是基本皮筋单位的两倍,但拉伸长度不变,根据公式,并联的新皮筋倔强系数是基本皮筋单位的两倍,若果是三个并联,就是三倍,以此类推。
三、忽略皮筋单位的重量,以及负载,皮筋单位不管怎么组合成新皮筋,它的频率是不变的,也既回弹的时间相同,所以串联的越多,拉的越长,回弹速度就越大。当然,这只是连皮筋本身质量都忽略掉的状态,实际上是不可能的。 不懂,初速拉力不是0.吗。还用思考吗。
你用多大力,皮筋反作用多少力 抬个杠。http://www.aiguilai.com//mobcent//app/data/phiz/default/53.pnghttp://www.aiguilai.com//mobcent//app/data/phiz/default/53.pnghttp://www.aiguilai.com//mobcent//app/data/phiz/default/53.png
研究长短皮筋回弹速度图啥?打出去的是丸,威力猛不猛直接测速就完了。弹丸的大小,皮筋的长度,兜的重量、风阻都能影响皮筋回弹速度,不抽手就完了。关键的还是在丸的速度。
研究长短皮筋拉力这事,测力计,便携公斤秤都可以,不难,有没有意义不好说。http://www.aiguilai.com//mobcent//app/data/phiz/default/20.pnghttp://www.aiguilai.com//mobcent//app/data/phiz/default/20.pnghttp://www.aiguilai.com//mobcent//app/data/phiz/default/20.png
拉力是一样的,但是做功不一样
长皮筋的力作用距离更大,使更多橡胶分子拥有了势能
长皮筋可以看成是加了牵引力的短皮筋,相对弓门作为运动参考点,断皮筋回弹给弹丸加速的同时,短皮筋自身也被牵引加速。
撒放的一瞬间,短皮筋全力把能量传给弹丸,牵引力这一段要负责对短皮筋和弹丸做功。
这不是一个简单的线性问题,很多现实因素也不能套用理想的物理模式,还是要实践中玩出真知。 本帖最后由 lilaobong 于 2022-5-6 09:39 编辑
PPT 发表于 2022-5-6 07:17
拉力是一样的,但是做功不一样
长皮筋的力作用距离更大,使更多橡胶分子拥有了势能
长皮筋可以看成是加了牵 ...
看了大佬们的回复,看来这个小小的弹弓,要认真分析起来,里面还挺复杂的。 并联皮筋回弹时间相同,串联皮筋回弹时间变慢。回弹时间和皮筋长度成反比
弹弓学问太深奥了,我认真的从头看到尾 算,很复杂,测,很简单。。
讨论的太深奥了,都是高手啊:o 规格一样,拉伸比一样。
拉力就是一样,还用讨论额?
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