剪断绳子时 受力多大？

[lnewmitbbsl]

b

B/C失重，A保持惯性，弹簧对B的压力传到B/C之间。

[qiaka]

答案显然是c.
剪短绳子瞬间, 弹簧变形不变, 跟没有剪断前没有任何区别。

[Livermore1930]

选D

弹簧弹力F=-kx。剪短绳子瞬间弹簧形变没有改变，所以弹力也没有变化，对物体A有向上的弹力mg，对物体B有向下的弹力mg。

所以整个物体可以看作是自由落体情况下，在物体B出现向下的外力mg，求物体B、C之间作用力的大小。

把B、C看作整体，外力mg导致的加速度是mg/(m+M)。

对于物体C，此加速度需要的力是Mmg/(m+M)。

对于物体B，此加速度需要的力是mmg/(m+M)。

换句话说，因为物体B、C加速度是一样的，所以外力mg必须以质量加权分配给物体B、C。

[huangchong]

选D

弹簧弹力F=-kx。剪短绳子瞬间弹簧形变没有改变，所以弹力也没有变化，对物体A有向上的弹力mg，对物体B有向下的弹力mg。

所以整个物体可以看作是自由落体情况下，在物体B出现向下的外力mg，求物体B、C之间作用力的大小。

把B、C看作整体，外力mg导致的加速度是mg/(m+M)。

对于物体C，此加速度需要的力是Mmg/(m+M)。

对于物体B，此加速度需要的力是mmg/(m+M)。

换句话说，因为物体B、C加速度是一样的，所以外力mg必须以质量加权分配给物体B、C。

时间0的时候BC加速度不是一样的 C加速度大于B 这会导致BC在开始运动一小段时间以后略微分离

[Livermore1930]

时间0的时候BC加速度不是一样的 C加速度大于B 这会导致BC在开始运动一小段时间以后略微分离

为什么物体C会离开B？有什么额外的力会在物体C上？

[greenspring]

弹簧一开始处于压缩状态，那么B的加速度不可能小于C。只能是BC加速度一样，BC加速度是大于g的。

时间0的时候BC加速度不是一样的 C加速度大于B 这会导致BC在开始运动一小段时间以后略微分离

[japamer]

弹簧可以软如绵，硬如钻。
那么答案跟弹性系数有关？

[Caravel]

时间0的时候BC加速度不是一样的 C加速度大于B 这会导致BC在开始运动一小段时间以后略微分离

就你是个明白人，楼上将军们这种物理水平高考上不了130啊

[gogogogou]

时间0的时候BC加速度不是一样的 C加速度大于B 这会导致BC在开始运动一小段时间以后略微分离

???

[Mountainlion]

如果是只考虑剪断绳子的瞬间，从发生前开始看，那么C受力就是2m。
原因是当前是平衡状态，C的受力有两个，向上是绳子，与向下的力平衡，向下的是2m，所以向上的也是2m。所谓剪断瞬间，其实就是把向上的力去掉的瞬间，也就是绳子的2m，但是向下的力没有变，还是2m。

但实际上零点瞬间是不存在的，是个假设的点，弹簧是储存能量的，随时要释放，剪断瞬间就是释放能量的瞬间，释放速度和弹簧有关，那样就得考虑动态，真实情况就和弹簧性质有关了。

考虑动态，如果不是弹簧，是一个固体棒，从运动开始的瞬间看，则C受力为零。因为每个部件都只是受到重力作用，他们之间并没有作用，也就是阻力，谁也没有互相阻止谁不动，所以互相作用力为零。

零和2m是一个波粒二象性。就是你是看剪断发生前，还是发生后的一瞬间。

[gogogogou]

就你是个明白人，楼上将军们这种物理水平高考上不了130啊

请陈述你的推理过程

[tianzi53]

0

[Caravel]

如果是只考虑剪断绳子的瞬间，从发生前开始看，那么C受力就是2m。
原因是当前是平衡状态，C的受力有两个，向上是绳子，与向下的力平衡，向下的是2m，所以向上的也是2m。所谓剪断瞬间，其实就是把向上的力去掉的瞬间，也就是绳子的2m，但是向下的力没有变，还是2m。

但实际上零点瞬间是不存在的，是个假设的点，弹簧是储存能量的，随时要释放，剪断瞬间就是释放能量的瞬间，释放速度和弹簧有关，那样就得考虑动态，真实情况就和弹簧性质有关了。

考虑动态，如果不是弹簧，是一个固体棒，从运动开始的瞬间看，则C受力为零。因为每个部件都只是受到重力作用，他们之间并没有作用，也就是阻力，谁也没有互相阻止谁不动，所以互相作用力为零。

零和2m是一个波粒二象性。就是你是看剪断发生前，还是发生后的一瞬间。

剪断在先，绳子上形变才会慢慢消失，张力才会消失。所以总能找到一个时间定义为剪断

[huangchong]

你们要是有想象困难 可以想 有个大风筝 飞了200米高 你一撒手 风筝会立刻感受到你撒手吗 其实不会的 你的绳子会从你手这端开始抽抽 但是连着风筝那端会一段时间之后才知道你撒手了


这个跟引力波都差不多 任何信息传递都不是瞬时的 特别是机械波 实际上是很慢的

上面我贴了两个slinky视频 你们应该好好想一下 是不是本质就是这回事

[huangchong]

你们要是有想象困难 可以想 有个大风筝 飞了200米高 你一撒手 风筝会立刻感受到你撒手吗 其实不会的 你的绳子会从你手这端开始抽抽 但是连着风筝那端会一段时间之后才知道你撒手了


这个跟引力波都差不多 任何信息传递都不是瞬时的 特别是机械波 实际上是很慢的

上面我贴了两个slinky视频 你们应该好好想一下 是不是本质就是这回事

如果200米不够长 就想象你用根钢丝拉着月亮 你突然一撒手 月亮会立刻知道你撒手了吗 肯定不会啊 宇宙里最快的波也才光速

[gogogogou]

你们要是有想象困难 可以想 有个大风筝 飞了200米高 你一撒手 风筝会立刻感受到你撒手吗 其实不会的 你的绳子会从你手这端开始抽抽 但是连着风筝那端会一段时间之后才知道你撒手了


这个跟引力波都差不多 任何信息传递都不是瞬时的 特别是机械波 实际上是很慢的

上面我贴了两个slinky视频 你们应该好好想一下 是不是本质就是这回事

是这回事 但是下面和没断时一个状态 题目就很没意思
考虑的当然是刚体弹力传递速度无限大 下面建立重力加速度的一刻

[huangchong]

是这回事 但是下面和没断时一个状态 题目就很没意思
考虑的当然是刚体弹力传递速度无限大 下面建立重力加速度的一刻

本质的原因， 是因为［BC之间的距离本身就是这个压力的根源 只有二者之间距离发生了变化 这个压力才不再是2mg ］

只要肯承认这个基本原理 那么，

如果 BC之间的压力不再是2mg 那就是说 BC之间的距离不再是拴绳子的时候的距离

那就有趣了 刚刚剪了绳子 立刻有了某个极其微小的距离变化

不管这个变化多小 你算它的速度 是不是得用这个位移除以一个时间啊 但是你刚剪了绳子 这时间是0啊 那难道一开始有个无穷大的速度？ 那无穷大的速度 岂不是要求（更高阶？）无穷大的加速度？ 或者， 这个距离变化难道是刚起了剪绳子动机的时候, 在0时间前就发生了吗？

从这个角度讲 也会得到答案c

[gogogogou]

本质的原因， 是因为［BC之间的距离本身就是这个压力的根源 只有二者之间距离发生了变化 这个压力才不再是2mg ］

只要肯承认这个基本原理 那么，

如果 BC之间的压力不再是2mg 那就是说 BC之间的距离不再是拴绳子的时候的距离

那就有趣了 刚刚剪了绳子 立刻有了某个极其微小的距离变化

不管这个变化多小 你算它的速度 是不是得用这个位移除以一个时间啊 但是你刚剪了绳子 这时间是0啊 那难道一开始有个无穷大的速度？ 那无穷大的速度 岂不是要求（更高阶？）无穷大的加速度？ 或者， 这个距离变化难道是刚起了剪绳子动机的时候, 在0时间前就发生了吗？

从这个角度讲 也会得到答案c

这样的话 力学题目都不要做了 一句话 力传导需要时间 状态不变

[japamer]

上面的 slinky 视频不错，给人很直观的感受。
但它的解释应该是：松手后，整个系统一方面做简谐收缩，另一方面其中心做自由落体。
这样，其下端可以做到看似不动，而上端的运动则超过自由落体。
这个题目的重点应该不在被剪断的绳子，它完全可以换成方式，如突然被抽底。
如果 A&B 看成反 slinky ，B 超过自由落体，而 C 做自由落体，那 B&C 之间会有一点力，多少取决于弹簧的性质。

[huangchong]

这样的话 力学题目都不要做了 一句话 力传导需要时间 状态不变

这个题有两层原因导致答案c

第一层 从高中内容来说 应该意识到压力总是伴随着形变的 仅仅从这个原理出发 就已经可以得出时间0 BC尚未开始任何运动的时候 压力肯定还是2mg

第二层 是从微观的角度 用类似FEM的方法建模 可以发现绳子断这个事件本身传递到BC接触面就需要一个跟声速有关的时间 这一层高级一点 应该是属于工程类的本科以上知识 但是知道这一层的话 会知道第一层考虑的问题必然会在0之后的某个时间才有讨论的必要 因为信息传递不是瞬时的（ 不是作为哲学概念的信息 而是物理的信息 除了量子纠缠 任何物理信息都得有个物理的波一样的载体 因此至少超不过光速 在一般的工程力学里这些信息的传递速度通常就被物质的声速限制了）