弹簧串并联原理及公式推导

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假设两根弹簧1、2,劲度系数为K1,K2;

1、串联时:假设弹簧受拉力F,则,1伸长L1=F/K1,2伸长L2=F/K2,则总伸长L=(F/K1+F/K2),新的劲度系数为K=F/L=1/(1/K1+1/K2);

2、并联时:假设两根弹簧都伸长L,则,受力F=K1*L+K2*L,新的劲度系数K=F /L=K1+K2.

对于多跟弹簧,最后也类似,就和电阻的串并联正好相反。

对弹簧,串联的劲度系数的倒数等于个跟弹簧劲度系数的倒数和;

并联的劲度系数等于个跟弹簧劲度系数的和。

应当说,对于材料相同、尺寸(不包括长度,只是指弹簧丝直径、弹簧截面半径、弹簧螺距等参量)相同的弹簧,劲度系数与长度成反比。

参加物理竞赛的话你会学到弹簧串,并联的等效劲度系数的公式,设2弹簧

弹性系数分别为k1和k2

当他们串联时,等效弹性系数为k1*k2/k1+k2;

当他们并联时,等效弹性系数为k1+k2。ﻫ你可以发现,这个公式正好与

等效电阻的串并联关系相反。ﻫ推导过程仍然是按照定义,找出等效弹簧组

的k,也就是N=k△x中的k。

先来推导串联的,串联时,设2个弹簧的弹性系数分别为k1,k2,他们的伸

长量分别是△x1和△x2,那么有关系:△x=△x1+△x2,而同一根绳子上的

张力相等,也就是说2个弹簧中的张力相等,即有:T=k1*△x1=k2*△x2。

联立3式,可解出T=(k1*k2/k1+k2)△x,括号里就是等效的k。ﻫ并联

的很简单,略。。

再次补充并联!

仍然设2个弹簧的弹性系数分别为k1,k2,但并联时2弹簧伸长量相同而

各自张力不同,并联弹簧组两边的总拉力为2弹簧拉力之和,根据这个关系

可得:T=(k1+k2)*△x,所以等效弹性系数k就是k1+k2了

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