Solution Methods — Hooke's Law
方法一:静态平衡法
适用求弹性绳在重力下的伸长量。
- 画受力图,标出重力 mg 和张力 T
- 平衡条件:T=mg(竖直)或分量相等
- 代入 T=Lλx,求 x
- 注意自然长度 L 和总长度 L+x
方法二:能量法
适用于求速度、最大位移等。
- 确定初末状态的能量
- 写出能量守恒:
21mv12+mgh1+2Lλx12=21mv22+mgh2+2Lλx22
- 代入已知量,求解未知量
- 注意弹性绳松弛时 EPE=0
方法三:组合弹性系统
适用于多根弹性绳的系统。
- 判断串联还是并联
- 并联:总 λeq=λ1+λ2,伸长量相同
- 串联:λeq1=λ11+λ21,张力相同
- 用等效弹性模量代入计算
方法四:圆周运动 + 弹性绳
适用于弹性绳连接旋转质点。
- 弹性绳提供向心力
- T=Lλx=mω2r
- 几何关系:r=L+x
- 联立求 x 或 ω