clearskies 发表于 2008-3-9 15:20

汗一个,分析力学,我要先从什么是拉格朗日方程写起吗?都说了,是完全不同的思路和基础,总不能在这里开课吧,如果LZ了解一些分析力学,但不明白什么是惯量椭球还可以慢慢的展开讲一下......

雪鹰J 发表于 2008-3-9 15:35

原帖由 bearcat 于 2008-3-9 14:37 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
你1楼的思路应该是可行的,虽然会很麻烦,需要考虑的东西比较多,小心一些就好。
你如果坚持,那就定量算算吧,注意三个维度的运动都要计算。如果小心谨慎,就应该可以得到正确的数学描述和结果。

关于这个问题在分析力学中的解 ...

分析力学问题我慢慢理解,关键是1楼的思路

如果你勉强认为可行,我就拿出定量结果,然而结果会出人意料,到底问题出在何处,还请审查

由1楼的思路可知,是来自力矩M的“线加速度”a(t)=Rcos(ωt)“管理”着质点在垂直于盘面方向的运动,使得质点在垂直于盘面方向的速度变化为v(t)=Vsin(ωt)
http://www.astronomy.com.cn/x/attachments/2008/03/45044_200803042300101.gif

只要根据线加速度计算出线速度,就可以确定此圆盘在力偶矩M作用下的进动角速度

本来,a(t)=Rcos(ωt)是周期形式的简谐运动的加速度表达式,应该很容易得到相应的速度表达式v(t)

但是,圆盘也在绕12-6匀速扭转(进动角速度Ω),质点运动的速度方向时刻在变化,因此,根据质点垂直于盘面方向的运动速度(速率)可知,在同方向存在科里奥里加速度a(科)=-2ΩωRcos(ωt),这说明,同方向的加速度只能有一半用于为质点加减速,而另一半用来改变质点的行进方向
(根据矢量合成法则也可得到以上结论)

因此,来自力矩的线加速度a(t)=Rcos(ωt)只能有1/2对质点垂直于盘面方向的速度变化起作用,而另一半用于改变速度方向

因此,影响质点速度变化的加速度就是a(t)=Rcos(ωt)

那么,v(t)=Rsin(ωt)

进动角速度Ω=v(t)/Rsin(ωt)=Rsin(ωt)/Rsin(ωt)=M/2Iω

圆盘对于直径的转动惯量I=对中心轴的转动惯量J/2,所以2I=J

所以,圆盘的进动角速度Ω=M/2Iω=M/Jω

这正好是经典进动角速度公式

先到这,呵呵,非专业论文形式,能看明白吗?~~~~~~

先看看有没有问题,待续~~~~~~

雪鹰J 发表于 2008-3-9 15:39

原帖由 愚石 于 2008-3-9 14:38 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif


如果是错的,说多少遍也还是错的。

这里的轴向力对于陀螺来说不是内力,而是外力。因此造成陀螺质心的圆周运动,这跟你的类比相似吗?
F1和F3实际上并不存在,只不过是在用达朗伯原理,所以才加上去的。F1F3是惯性力,不是主动 ...

实际不存在?他们的“差”形成的力矩可是抵抗了实实在在的“重力矩”

用的时候就拿出来,不能用的时候就没了,那可不行

bearcat 发表于 2008-3-9 15:47

回复 242# 的帖子

有点晕,实在不习惯你的表达方法,这些矢量在你手里都描述成标量了……
不过如果能够得出正确结果,那么过程估计问题不大。

bearcat 发表于 2008-3-9 15:49

原帖由 雪鹰J 于 2008-3-9 15:39 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
实际不存在?他们的“差”形成的力矩可是抵抗了实实在在的“重力矩”
用的时候就拿出来,不能用的时候就没了,那可不行

他既然使用了达朗伯原理,你在讨论之前也应该看看这个原理是怎么回事才好,否则肯定说不到一起去。
还是那个建议,翻理论力学的书吧,第一章就是达朗伯原理。

雪鹰J 发表于 2008-3-9 15:56

原帖由 clearskies 于 2008-3-9 15:20 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
汗一个,分析力学,我要先从什么是拉格朗日方程写起吗?都说了,是完全不同的思路和基础,总不能在这里开课吧,如果LZ了解一些分析力学,但不明白什么是惯量椭球还可以慢慢的展开讲一下...... ...

只说基本思路即可,也就是“道理”

比如“根据空间旋转对称性,陀螺理应进动而不是倒下”等等,当然我是瞎编的,希望看到你们说出“道理”

再比如,221楼应该是很深的力学知识了,但是无疑你们可以看懂,什么惯量椭球、椭圆积分等等都有体现,说实话,看了半天也不知道陀螺怎么回不倒。

我认为,陀螺不倒已经是事实,大家都看到了,不用过多强调分析它不倒之后的运动会如何,分析这些东西需要列很多高深的方程,就像托勒密站在天球绕地球转的立场解说宇宙运动一样,需要很多本轮。

实际上大可不必,人们想知道的是“天球为什么绕地球转”,只需要一句“地球在自转”就可以了

粗浅认识,不妥就批判::070821_05.jpg::

所以,我想陀螺问题,也应该离开陀螺现象自身,转变视角,给出精炼准确透彻的解释。

愚石 发表于 2008-3-9 16:00

原帖由 雪鹰J 于 2008-3-9 15:39 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif


实际不存在?他们的“差”形成的力矩可是抵抗了实实在在的“重力矩”

用的时候就拿出来,不能用的时候就没了,那可不行

你没有学过达朗伯原理?
那样我跟你就说不清了。

雪鹰J 发表于 2008-3-9 16:10

原帖由 bearcat 于 2008-3-9 15:47 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
有点晕,实在不习惯你的表达方法,这些矢量在你手里都描述成标量了……
不过如果能够得出正确结果,那么过程估计问题不大。

唉……结果出人意料~~~但是我找不出问题所在,所以才在网上东游西撞

时间来不及了~~回头再说

关于愚石网友的78楼,你还在支持吗?

这个思路在陀螺倾斜时已经判了死刑,他自己也承认了

就是横躺着,也不行

承认F1+F3对支点有拉力吗?
如果承认,看我据此设计的“内力驱动系统加速运动飞船”
如果不承认,那就没的说了。愚石网友,你甚至可以不承认倾斜的时候,水平的F1和F3会形成令陀螺倾倒的力矩,而只提供“扶正力矩”,这样,你的思路基本上连倾斜陀螺都解决了



http://www.astronomy.com.cn/bbs/attachment.php?aid=120985&noupdate=yes

愚石 发表于 2008-3-9 16:17

原帖由 雪鹰J 于 2008-3-9 14:26 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
呵呵,计算是你的责任,你的两个力的和到底有多大,应该做出交代

另外,我根据你的思路设计的系统内力驱动的飞船如何?

本来我说只作定性描述,你现在非要定量结果。那就给你吧:

要想稳定运转,要满足:
Vo=2ghR/DV,
或者:
ω2=2gh/DV

可以进一步转换为标准的赖柴定理形式:

ω2=M/Jω1


稳定运转时,支座的水平拉力:
Fo=2m(V^2 + Vo^2)/R


符号说明:
V------自转线速度
Vo----进动线速度
ω2----进动角速度,ω2=Vo/R
g------重力加速度
h------陀螺高度,h= R-r
D------盘径
R------公转半径
Fo----水平拉力
m------单个质点的质量,总质量=4m
J------绕自转轴的转动惯量

[ 本帖最后由 愚石 于 2008-3-9 21:36 编辑 ]

愚石 发表于 2008-3-9 16:26

原帖由 雪鹰J 于 2008-3-9 16:10 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif


关于愚石网友的78楼,你还在支持吗?

这个思路在陀螺倾斜时已经判了死刑,他自己也承认了

就是横躺着,也不行



我只是在向倾斜推演过程中出现了错误,但是在躺着的位置肯定是正确的。
你说要定量计算,我也给了,该你挑毛病了。

愚石 发表于 2008-3-9 20:13

刚才又到你的网易博客看了一下,见到你提到:
用实验证明了“Ω=M/2Iω,(I……陀螺对支点的转动惯量),并且否定了经典理论的Ω=M/Jω ”。

我可以肯定你的计算和结论都是错误的。原因很简单。在你的实验里边,我可以不改变你的 I (陀螺对支点的转动惯量),而缩小J,那就是把圆盘直径缩小到极小(换用比重大的材料),保证I、M和 ω 不变。你还能让它稳定运转吗?

[ 本帖最后由 愚石 于 2008-3-9 21:04 编辑 ]

愚石 发表于 2008-3-9 20:22

有些问题,重写。

[ 本帖最后由 愚石 于 2008-3-9 20:29 编辑 ]

bearcat 发表于 2008-3-9 20:27

回复 246# 的帖子


只说基本思路即可,也就是“道理”
比如“根据空间旋转对称性,陀螺理应进动而不是倒下”等等,当然我是瞎编的,希望看到你们说出“道理”
再比如,221楼应该是很深的力学知识了,但是无疑你们可以看懂,什么惯量椭球、椭圆积分等等都有体现,说实话,看了半天也不知道陀螺怎么回不倒。
我认为,陀螺不倒已经是事实,大家都看到了,不用过多强调分析它不倒之后的运动会如何,分析这些东西需要列很多高深的方程,就像托勒密站在天球绕地球转的立场解说宇宙运动一样,需要很多本轮。
实际上大可不必,人们想知道的是“天球为什么绕地球转”,只需要一句“地球在自转”就可以了
粗浅认识,不妥就批判
所以,我想陀螺问题,也应该离开陀螺现象自身,转变视角,给出精炼准确透彻的解释。


说句不怕你恼的话,你的这种认识真的很不妥,该批判。
如果什么事情都能用最简单的语言描述清楚,那就不需要那么多复杂的数学语言了。
实际上,大多数问题完全没有办法用很简洁的话一语中的。
我当然可以说:“根据空间旋转对称性,陀螺理应进动而不是倒下”。而且这的确是对的,可是你能满足于这种解释吗?
人们发明分析力学,就是为了用更好的语言来解释世界,这个更好是说更准确、更清晰、更根本。
你不去学习这些东西,还偏要用很粗糙简朴的牛顿力学来分析解释复杂的运动。不是说不能,只是没有必要,完全自找麻烦。

wzy 发表于 2008-3-9 21:03

楼主242号贴那个会动的图都是错误的,根本不可能是那样的!!!那个竖直的轴怎么不进动呢???

愚石 发表于 2008-3-9 21:42

我的计算结果在249楼给出,最后转化成了标准的赖柴定理形式,因此计算是可靠的,分析也是可靠的。解释也是简单明了,不需要动量矩定理。


楼主给出的结果与赖柴定理不符,请回答我在251#提出的质疑。

雪鹰J 发表于 2008-3-9 21:43

原帖由 愚石 于 2008-3-9 20:13 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
刚才又到你的网易博客看了一下,见到你提到:
用实验证明了“Ω=M/2Iω,(I……陀螺对支点的转动惯量),并且否定了经典理论的Ω=M/Jω ”。

我可以肯定你的计算和结论都是错误的。原因很简单。在你的实验里边,我可以不改变你 ...

哈哈,愚石兄,佩服你的眼力!

这是许多拼命挑我毛病的人都没有看到的,但是,应用质点受迫振动仍可以解决它,方案我早就想好了,只是从没有人指出来,我也就从没有实际操作

关于你的分析,我再问一个问题

稳定运转时,支座的水平拉力:
Fo=2m(V^2 + Vo^2)/R

嗯,好,正比自转速度,反比陀螺脚
这个拉力,是不是在力矩开始作用就出现了?
尽管不一定立即进入规则进动,大小有些变化

雪鹰J 发表于 2008-3-9 21:52

原帖由 bearcat 于 2008-3-9 20:27 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif


说句不怕你恼的话,你的这种认识真的很不妥,该批判。
如果什么事情都能用最简单的语言描述清楚,那就不需要那么多复杂的数学语言了。
实际上,大多数问题完全没有办法用很简洁的话一语中的。
我当然可以说:“根据空间旋转 ...
人们发明分析力学,就是为了用更好的语言来解释世界,这个更好是说更准确、更清晰、更根本。

不要客气,我又不是什么大人物,该批就批

我就是想听听这个更根本的解释

只说思路就可以,诸如“空间旋转对称对应角动量守恒”之类,总之别人还应该能听懂吧?

我并不是质疑他,而是想看看在分析力学基础上的通俗解释

愚石 发表于 2008-3-9 21:54

原帖由 雪鹰J 于 2008-3-9 21:43 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif


哈哈,愚石兄,佩服你的眼力!

这是许多拼命挑我毛病的人都没有看到的,但是,应用质点受迫振动仍可以解决它,方案我早就想好了,只是从没有人指出来,我也就从没有实际操作

关于你的分析,我再问一个问题

稳定运转时,支座的水平拉 ...

你要是相信我的眼力,就听我的劝,你的研究方法确实有问题。应用质点受迫振动肯定也解决不了你的问题。

那个轴向力的式子我还没有检查,还不敢保证完全正确,但是敢肯定轴向力不会=0。
前面的式子我敢保证是对的。主要是因为它吻合了赖柴定理。

[ 本帖最后由 愚石 于 2008-3-9 22:12 编辑 ]

雪鹰J 发表于 2008-3-9 21:59

我的问题以后再说

我只问你,是不是力矩开始作用就出现F1+F3
尽管可能与规则进动时不同

雪鹰J 发表于 2008-3-9 22:05

愚石兄,请准确回答问题

关于你的分析,我再问一个问题

稳定运转时,支座的水平拉力:
Fo=2m(V^2 + Vo^2)/R

嗯,好,正比自转速度,反比陀螺脚
这个拉力,是不是在力矩开始作用就出现了?
尽管不一定立即进入规则进动,大小有些变化
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