弹簧 vs 绳子 · 哪个球先落地?
弹性约束 vs 不可伸长约束 · 高中物理对比演示
A 球 · 弹簧悬挂
弹力 = k·x
A 球 (m=1 kg)
弹簧 (k=50 N/m)
时间 t
0.00 s
速度 v
0.00 m/s
加速度 a
0.00 m/s²
形变 Δx
0.000 m
就绪 · 弹簧伸长 0.196 m 平衡静止
B 球 · 不可伸长绳
张力约束瞬时解除
B 球 (m=1 kg)
轻绳 (T=mg)
时间 t
0.00 s
速度 v
0.00 m/s
加速度 a
0.00 m/s²
位移 h
0.00 m
就绪 · 绳张紧平衡静止
实验控制
下落高度 h
5.0 m
弹簧刚度 k
50 N/m
质量 m
1.0 kg
弹簧阻尼比 ζ
0.12
重力 g
9.8 m/s²
播放速度
1.0x
▶ 开始实验(剪断)
⟲ 重置
物理要点
:剪断瞬间弹簧
形变不能突变
,弹力仍 = kx₀ = mg,与重力抵消,球此刻加速度为 0;
脱落后弹簧随球整体下落,并在共落参考系中做
阻尼简谐振荡
(弹簧可看到反复伸缩),把球"拽住/释放",使球下坠延迟; 不可伸长绳被剪断瞬间,
约束张力立即消失
,B 球立即自由落体。因此
B 球先落地
。