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

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