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刚性轻绳和轻杆的区别

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刚性轻绳和轻杆的区别

轻绳,轻杆和轻弹簧模型的区别

1、形变特点不同

轻绳 -可以任意弯曲,但不能伸长,即伸长形变不计。

轻杆 -不能任意弯曲,不能伸长和缩短,即伸缩形变不计。

轻弹簧 -可以伸长,也可以缩短,且伸缩形变不能忽略不计。

2、施力和受力特点不同

轻绳-只能产生和承受沿绳方向的拉力。

轻杆 - 不仅能产生和承受沿杆方向的拉力和压力,还能产生和承受不沿杆方向的拉力和压力。

轻弹簧 -可以产生和承受沿弹簧伸缩方向的拉力和压力。

3、力的变化特点不同

轻绳-张力的产生、变化、或消失不需要时间,具有突变性和瞬时性。

轻杆-拉力和压力的产生、变化或消失不需要时间,具有突变性和瞬时性。

轻弹簧 -弹力的产生、变化或消失需要时间,即只能渐变,不具有瞬时性,且在形变保持瞬间,弹力保持不变。(注意 :当弹簧的自由端无重物时,形变消失不需要时间)

4、连接体的运动特点不同

轻绳- 轻绳平动时,两端的连接体沿绳方向的速度(或速度分量)总是相等,且等于省上各点的平动速度轻绳转动并拉直时,连接体具有相同的角速度,而线速度与转动半径成正比。

轻杆 - 轻杆平动时,连接体具有相同的平动的速度轻杆转动时,连接体具有相同的角速度,而线速度与转动半径成正比。

轻弹簧 - 在弹簧发生形变的过程中,两端连接体的速率不一定相等在弹簧形变最大,即弹性势能最大时,两端连接体的速率相等在弹簧转动时,连接体的转动半径随弹力变化,速度方向不一定垂直于弹力。

5、作功和能量转化特点不同

轻绳- 在连接体作匀速率和变速率圆周运动的过程中,绳的拉力都不作功在绳突然拉直的瞬间,有机械能转化为绳的内能,即机械能不守恒。

轻杆 -在连接体作匀速率和变速率圆周运动的过程中,轻杆的法向力对物体不作功,而切向力既可以对物体作正功,也可以对物体作负功,但系统机械能守恒。

轻弹簧 - 弹力对物体作功,系统机械能守恒弹力作正功,弹性势能减少,物体动能增加弹力作负功,弹性势能增加,物体动能减少。