寒冷时弹簧的张力

最新答案:2007年10月22日

问:
我可以通过降低温度来增加弹簧的张力吗?
-Roger W.(40岁)
美国珊瑚泉
A:
嗨,罗杰,

是的,春天的紧张局势可能会在冷时会增加,但这也取决于其他一些事情。

如果弹簧在侧面拉动,它将有紧张的张力 - 如果它只是坐在工作台上,它不会有紧张的张力,其长度将是其“放松”的长度。当弹簧变冷时,这种轻松的长度(通常)会短,因为在冷却时通常会收缩并在加热时膨胀。如果您在弹簧上拉动它会变更长的时间,并且张力与弹簧的放松长度与弹簧的实际长度之间的差异有关。

因此,如果您在两个固定的帖子之间握住弹簧的弹簧,那么弹簧处于紧张状态,则随着弹簧的张力变冷,张力应在春季上升(但是,随着柱子的变冷,这些柱子也不应该越来越冷)。

这是工程学中的共同特征。大多数物体对它们有一些弹性。从电线杆上悬挂的电话线通常会在冬季有更多的张力,因为它们较短,但两极相距相同(这些距离并不是真正的弹簧,但由于相同的原因,紧张局势会增加)。Bridges too must have movable sections so that when the road surface contracts in the winter cold, the tension in the concrete doesn’t get so high as to crack it (concrete has a very high strength in compression but breaks much more easily under tension).

冷却材料也可能会改变其弹簧常数。寒冷时大多数材料变得更加刚性,这可能会使弹簧比温暖时需要更多的力拉伸。有些材料在寒冷中变得非常脆弱,当非常寒冷时伸展时可能会破裂(许多货车演示涉及将通常柔性物体浸入液氮中,之后它们可能像玻璃一样粉碎)。金属弹簧非常寒冷,很容易疲劳,并在其中产生了许多小裂缝,改变了其轻松的长度和弹簧常数。

您可能会发现有趣的一种特殊性是橡皮筋与大多数其他弹簧相对反对。当它们冷却时,它们会延长一点。

汤姆·J。

(发表于2007年10月22日)

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