作业帮物理：什么是劲度系数?详细!
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/29 06:36:05
物理：什么是劲度系数?详细!
物理：什么是劲度系数?详细!
物理：什么是劲度系数?详细!
劲度系数概述
劲度系数,即倔强系数.它描述单位形变量时所产生
弹力的大小.k值大,说明形变单位长时需要的力大,或者说
弹簧“硬”.劲度系数又称刚度系数或者倔强系数.劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力.相关公式
即
胡克定律英文名称：Hooke's law 定义：材料在弹性限度范围内,力与形变成正比的规律.
公式是 F=kx
其中,F为弹力,k是劲度系数,x是弹簧形变量
应用学科：高中物理；水利科技（一级学科）；工程力学、
工程结构、建筑材料（二级学科）；工程力学（水利）（三级学科）单位
牛/米（N/m）
影响因素
在
弹性限度内,弹簧的弹力可由F=kX,x为弹簧的伸长的长度；k为劲度系数,表示弹簧的一种属性,它的数值与弹簧的材料,弹簧丝的粗细,弹簧圈的直径,单位长度的匝数及弹簧的原长有关.在其他条件一定时弹簧越长,单位长度的匝数越多,k值越小.k还与
温度有关,其他条件一定时,温度越低k越大．相关例题
1、 将一个劲度系数为K的弹簧一截为二,则一半长的弹簧的劲度系数为多少,是原劲度系数的两倍吗?
2． 将两根劲度系数分别为K1和K2的弹簧两端固定,在两弹簧中间连接一个质量为m的物体,合成后的弹簧的劲度系数为多少,等于K1和K2的和吗?
3． 将两根劲度系数分别为K1和K2的弹簧直接相连,一端固定,一端连接质量为m的物体,合成后的弹簧的劲度系数为多少,等于K1*K2/（K1+K2）吗?
4． 把一根弹簧在其一半处折叠成一根双股弹簧,则其弹簧的劲度系数为多少,等于原来的两倍吗?
解答
第1题：原弹簧可以看作两个“半弹簧”串接,设劲度系数为k1=k2,当原弹簧受力变形时,每个“半弹簧”变形量为x,则整个弹簧变形为2x.则有
F=K*(2x)=k1*x=k2*x,k1=k2=2K
每个弹簧劲度系数都是2K.注意这样串联的两个“半弹簧”受力大小是一致的.推广而言我们可以求更一般的情况——弹簧不是对半开,而是一定的比例,变形量比例与原长比例一致.
第2题：两个弹簧变形量x一致,只不过一个为拉伸则另一个为压缩,但产生的力是方向一致,按照力等效的观点,则K1*x+K2*x=K*x,所以K=K1+K2.
第3题：原理同第1题,正属于我所说的推广情况.K*(x1+x2)=K1*x1=K2*x2=F,故F/K=(F/K1+F/K2),即K=K1*K2/(K1+K2).
第4题：变形一致,总的力=两个分力之和.故K*x=K1*x+K2*x,K=K1+k2；由第1题可知K1=K2是原弹簧的2倍,到此题K就是原弹簧的4倍.,