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liujianhzw

铁虫 (初入文坛)

[求助] 关于简谐振动

帮别人辅导物理,遇到问题,恳求各位帮助:
问题:“物体做简谐振动时,其机械能总是不变的”这句话是否正确。
答案是 正确。
现在我的疑问是,如果在一个重力场中施加与重力场垂直且大小等于mg/q的电场,那么放置单摆在该复合场中,如果角度小于5度做简谐运动,好像机械能就不守恒了。

另外,如果给一弹簧振子施加沿着弹簧方向的水平电场,那么可否可以做简谐振动,机械能是否守恒?


感谢大家。
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竹本竹本

银虫 (初入文坛)

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首先要明确一个概念,在保守场中运动的物体机械能都是守衡的。重力场与静电场都是保守场。
你的第一个问题如果单摆不受电场力影响,那与只存在重力没什么区别,如果受电场力影响可以把它考虑成重力与电场力的合力,单摆会在一个新的位置做简谐振动,机械能还是守衡的。

第二个问题中振子所受的力仍然为合力,但它与单摆不同,如果你正好将它放在重力与电场力合力的方向上它还是能在这个方向上继续做简谐振动的,如果不在这个方向上当你放手时振子不仅受弹簧力作径向的运动,还受重力与电场力的合力影响做摆动,这是一个非常复杂的运动,除去空气阻力做功,总的机械能应该是守衡的。
2楼2012-06-03 22:59:14
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东方天遥

至尊木虫 (著名写手)

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加上电场之后,如果振子带电的话(我想,q就是电量吧),机械能不守恒!

因为机械能不包括电场能,只是动能和重力势能的和。

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
天行健,君子以自强不息
3楼2012-06-04 20:21:06
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walk1997

金虫 (著名写手)

怎么定义的机械能?动能+势能么?
势能特指引力势能么 还是保护电场带来的势能?
我觉得 关键了解 (1)总能量守恒不 (2)总能量包含哪几部分物理量 就够了
非要划出个机械能这样的概念 没必要 机械能不是基本的物理概念
4楼2012-06-04 20:27:50
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guyuan0105

铁虫 (初入文坛)

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同意2楼意见,保守力场机械能守恒
5楼2012-06-04 21:15:46
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daydaywon

木虫 (小有名气)

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机械能一般指动能与势能之和。
如果谐振子带电荷,肯定涉及电场力做功,不考虑重力作用的话,总能量守恒,但机械能是不守恒的。
6楼2012-06-04 22:45:33
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东方天遥

至尊木虫 (著名写手)

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天行健,君子以自强不息
7楼2012-06-04 22:52:11
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