如果把一根彈簧壓縮固定并投入硫酸溶解的話,它的彈性勢能去哪了?
網(wǎng)友解答: 這問題問的有點(diǎn)意思。單從彈簧的角度上看,彈簧被壓縮后,由于彈簧的彈性變形也就儲存了一定的變形能,即題主說的彈性勢能。當(dāng)彈簧被硫酸溶解后,這變形能好像無影無蹤了,這顯然和能量守
這問題問的有點(diǎn)意思。單從彈簧的角度上看,彈簧被壓縮后,由于彈簧的彈性變形也就儲存了一定的變形能,即題主說的彈性勢能。當(dāng)彈簧被硫酸溶解后,這變形能好像無影無蹤了,這顯然和能量守恒相矛盾。
其實這個問題很簡單,答案就在提出的問題之中。題目中也說到,彈簧是在被壓縮的情況下,放入硫酸的,壓縮被固定。但沒提到彈簧是怎樣固定的。其實無論怎樣固定,固定物必然同時受到和彈簧大小相同,方向相反的力。比如可以用一個夾具,也可以用一條繩索。它們在固定彈簧的同時,一樣會產(chǎn)生變形。
當(dāng)彈簧被慢慢腐蝕的時候,隨著彈簧力的減小,作用在夾具或繩索上的力也會變小,而且力的作用點(diǎn)會有一定的位移,方向和力的方向相反,也就是作用在夾具或繩索上的力作了負(fù)功。說到這里問題就清楚了,也就是當(dāng)彈簧被腐蝕的時候,彈簧儲存的能量,釋放在夾具或繩索的變形上了。即使夾具或繩索也被腐蝕,但是這個過程是必然存在的。
當(dāng)彈簧中的分子之間的位移,由于腐蝕發(fā)生變化的時候,還有少量的變形能變成為熱量散發(fā)(不考慮化學(xué)能),不過這部分能量所占比例很小。
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網(wǎng)友解答:這個問題非常有意思,本著玩笑的態(tài)度,試著答一下,答錯就當(dāng)給大家逗樂。
壓縮的彈簧和普通的鐵是不一樣的,彈簧接受了動能被壓縮并封固,里面一定儲存了勢能,勢能儲存在哪里?它以應(yīng)力的形式儲存在鐵分子之間,它與鐵塊的區(qū)別是彈簧鐵分子之間是劇烈排斥或吸引的,準(zhǔn)確滴說是剪切的。但由于彈簧的整體性,這是鐵分子不得施展,保持原有形態(tài)不變。
如果把它放到強(qiáng)酸中,強(qiáng)酸跟會與鐵分子發(fā)生置換反應(yīng),正常情況下,被置換的鐵分子變成鐵離子,在對流或分子運(yùn)動的環(huán)境下,以布朗運(yùn)動的形式離開彈簧,但壓縮的彈簧的鐵離子就會“彈射”出去,類似跳跳糖,當(dāng)然這種分子級的彈射遇到溶液的阻力會立即衰減,以至于肉眼無法觀測,但無論怎么說,也是把勢能轉(zhuǎn)化了,最終都是熱能。
編不下去了。