雪鹰J 发表于 2008-3-27 22:50

回复 959# 的帖子

这么快你就忘了?

牛顿:陀螺各部分的凝聚力使之不断偏离直线运动,如果没有空气的阻碍,陀螺就不会停止旋转。

这里,当然是指规则进动,否则陀螺将会停止旋转

牛顿认为,是“凝聚力”使陀螺“偏离直线运动”(进动)的,现在需要找出“凝聚力”,而不是你那莫须有的F2F4

愚石 发表于 2008-3-27 23:03

我先睡觉去了,雪鹰晚上不要睡觉,继续挑毛病。

雪鹰J 发表于 2008-3-27 23:08

原帖由 愚石 于 2008-3-27 22:48 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif


F1指向左侧,说明科氏力大于另一项离心力。
有什么好奇怪的,谁规定F1不许出现负值?

哈哈,科氏力,用科氏力,那里还要如此费劲

科氏力上左下右,大小相同,根据严格的计算,形成的力矩与重力矩相等,那里还需要什么掺杂了离心力的F3-F1,看看kxjh的论证

368楼
整理得:http://www.imathas.com/cgi-bin/mimetex.cgi?%5Cdisplaystyle%7BM%7D%3D%5Cfrac%7B%7B1%7D%7D%7B%7B2%7D%7D%7Bm%7D%7B%7BR%7D%7D%5E%7B%7B2%7D%7D%5Comega%5COmega,我们知道对圆盘来说,转动惯量http://www.imathas.com/cgi-bin/mimetex.cgi?%5Cdisplaystyle%7BI%7D%3D%5Cfrac%7B%7B1%7D%7D%7B%7B2%7D%7D%7Bm%7D%7B%7BR%7D%7D%5E%7B%7B2%7D%7D,代入前式得:


http://www.imathas.com/cgi-bin/mimetex.cgi?%5Cdisplaystyle%7BM%7D%3D%7BI%7D%5Comega%5COmega,证毕。

你的论证不过是将圆盘化成了四个质点,说好听点可能是重新论证了一次科氏力(关于科氏加速度的推导见教科书),如果说得不好听,你加进什么离心力很可能是画蛇添足

在你的论证中,起作用的是科氏力,和离心力没什么关系,没有你的离心力照样可以论证,没有科氏力你寸步难行,所以还不如按规范直接引入科氏力直观

就科氏力解释,我从博士家园打到K12,又打到我的163博客(你应该看到了我与拉普拉斯打架),还有很多场合都打过,打了很久,不分胜负,哈哈哈

雪鹰J 发表于 2008-3-27 23:11

回复 963# 的帖子

用不着挑了,去掉你的离心力,只用科氏力更直观,而且任何倾角都可以解释,陀螺有没有脚都可以,根本不需要强调什么“特例”,而是普适的

不管你去不去掉,都面临同一个死穴,不能解释开篇中陆元九院士的话

[ 本帖最后由 雪鹰J 于 2008-3-27 23:15 编辑 ]

bearcat 发表于 2008-3-27 23:15

原帖由 雪鹰J 于 2008-3-27 21:47 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
明白,不过直接说“角速度”不是更好吗?
现在说“规则进动”,角速度是“角加速度随时间的积分”,随着时间的累积,应该出现于角加速度同方向的角速度,但是事实上没有,与力矩产生的角加速度方向的角速度始终等于0,为什么? ...

对已经转起来的陀螺来说,角速度已经有了,角加速度在不断的改变这个角速度。
所以角速度不完全是角加速度随时间的积分,它还有在一开始时的初始角速度。
就像一个平抛出去的物体,它有一个初始的速度,而后的加速度在随时间不断(矢量)累加在这个速度上,来改变物体的速度。

随便抓张图来说,比如941#右侧的图。
角速度方向是右(注意是“绕”,不是“向”)。
角加速度也就是力矩的方向是纸内。
那么在一段很短时间之后,角加速度不断累加到角速度上。这个累加是矢量之间的累加,所以得到的新角速度和原角速度大小一样(有章动时不一样),方向是“右+一点点纸内”。
好了,既然这个时候的新角速度是“右+一点点纸内”,那么陀螺就应该绕这个新方向转。
这就是规则进动啦。

bearcat 发表于 2008-3-27 23:21

回复 962# 的帖子


牛顿:陀螺各部分的凝聚力使之不断偏离直线运动,如果没有空气的阻碍,陀螺就不会停止旋转。
这里,当然是指规则进动,否则陀螺将会停止旋转
牛顿认为,是“凝聚力”使陀螺“偏离直线运动”(进动)的,现在需要找出“凝聚力”,而不是你那莫须有的F2F4


不得不提醒你一句,这句话你误解了。
这里的主语是“陀螺各部分”而不是陀螺本身,考虑的过程是自转而不是进动。
他的意思是说:如果没有凝聚力,陀螺的各个部分会沿着切线方向崩散;有了凝聚力,所有质点才会跟着陀螺的自转做匀速圆周运动。

[ 本帖最后由 bearcat 于 2008-3-27 23:24 编辑 ]

kxjh 发表于 2008-3-27 23:29

原帖由 雪鹰J 于 2008-3-27 20:22 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
如果是转动系,圆盘始终在固定位置自转,他自己相对转动系没有水平转动,所有质点垂直于盘面的速度分量均为0

因此,体现不出v(t)=Vsin(ωt)

所以,你给我的坐标系下的定义不对

请先确定这一步再谈后续问题
呵呵,没让你确认坐标系,我就露了底牌,显然是我不明智::20:: 后悔也晚了,继续吧

“自由圆盘模型”由“角加速度=力矩/转动惯量”导出“圆盘边缘当有线加速度a(θ)=αRcos(θ)”,进而得线加速度“a(t)=αRcos(ωt)=cos(ωt)”,再得“ 质量为m的质点在垂直于盘面方向将受到f(t)=ma(t)=mcos(ωt)”。然后导出v(t)=Vsin(ωt),是这样吗?请确认。

kxjh 发表于 2008-3-27 23:31

回复 967# 的帖子

支持!我也正要这么说哪,让你先了:victory:

雪鹰J 发表于 2008-3-27 23:40

原帖由 bearcat 于 2008-3-27 23:15 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif


对已经转起来的陀螺来说,角速度已经有了,角加速度在不断的改变这个角速度。
所以角速度不完全是角加速度随时间的积分,它还有在一开始时的初始角速度。
就像一个平抛出去的物体,它有一个初始的速度,而后的加速度在随时间 ...

看来我必须要画图了,唉……累死我了::yun2::



这个陀螺,尽管力矩M、角加速度、角速度都如图所示,指向与自转轴垂直的水平方向

但是根据右手定则,刚体的实际旋转方向应该是图上的弯箭头,这才符合右手定则

角加速度=力矩/转动惯量 α=M/I,α与M方向相同,累积的角速度β当然也应该是这个方向

现在假定这个陀螺正在规则进动,你说“角速度已经有了”,什么角速度“有了”?如果是进动角速度,那与α何干?进动角速度的方向根据右手定则应该指向正上方

现在是力矩M肯定有,但是同方向的角速度β没有,那么也就应该没有角加速度α,所以力矩M=0,矛盾哪

问题在哪里?

511103023 发表于 2008-3-27 23:42

原帖由 bearcat 于 2008-3-27 23:15 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif


对已经转起来的陀螺来说,角速度已经有了,角加速度在不断的改变这个角速度。
所以角速度不完全是角加速度随时间的积分,它还有在一开始时的初始角速度。
就像一个平抛出去的物体,它有一个初始的速度,而后的加速度在随时间 ...
你还没整明白,dL=Mdt ,中的L,M,dL,三个量始终在一条直线上,没有谁和谁垂直的情况

三个量的物理含义都弄混了

虽然以前我温习牛一100遍,不过我现在建议还存在把角动量定理张冠李戴的各位:温习角动量定理100遍,

511103023 发表于 2008-3-27 23:48

要是还不明白,就看看47页的930楼, 我列的那个题和答案,

kxjh 发表于 2008-3-27 23:48

原帖由 511103023 于 2008-3-27 21:52 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
你一直在张冠李戴,你把角动量定理中dL=Mdt 里的L和M的含义理解错了
L是自转角动量,M应该是外力相对于自转轴的外力矩,而不是相对于支点的力矩
呵呵,事实上是你张冠李戴了。这里讨论的是拉哥朗日陀螺,也就是有支点的陀螺,所有和转动有关的量(角动量、力矩、角速度、角加速度、转动惯量等等)都是过支点的某个轴。
我觉得你现在脑子有点乱,一会觉得这样对一会又觉得这样不对,我认为解决这个问题的办法:一是自己思考,二是看书(书不一定就没有错误,但比论坛中出错的几率要小的多,即使作者是抄来的他至少也是有分辨能力的)。

511103023 发表于 2008-3-27 23:56

原帖由 kxjh 于 2008-3-27 23:48 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif

呵呵,事实上是你张冠李戴了。这里讨论的是拉哥朗日陀螺,也就是有支点的陀螺,所有和转动有关的量(角动量、力矩、角速度、角加速度、转动惯量等等)都是过支点的某个轴。
我觉得你现在脑子有点乱,一会觉得这样对一会又觉得这 ...
如果要以支点为轴,那么要想让dL=Mdt生效,前提必须是陀螺整体为质点,现在陀螺在转哪,不是质点,角动量定理不适用,所以我一直说要把角动量定理扔掉

雪鹰J 发表于 2008-3-27 23:57

原帖由 bearcat 于 2008-3-27 23:21 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif


不得不提醒你一句,这句话你误解了。
这里的主语是“陀螺各部分”而不是陀螺本身,考虑的过程是自转而不是进动。
他的意思是说:如果没有凝聚力,陀螺的各个部分会沿着切线方向崩散;有了凝聚力,所有质点才会跟着陀螺的自转做匀速圆周运动。...

NoNoNo,不好意思,你们两个都错了,要注意牛顿的后半句,“不断使之偏离直线运动”,“使之”显然是指陀螺整体,而不是陀螺材料的各个部分

非得让你们看书不行了(找不到了,重新传一个吧,我的资料太多了……找起来好费劲)


难道牛顿在如此重要的场合,提醒世人如果没有“凝聚力”陀螺会散架?
那和空气有什么关系?

511103023 发表于 2008-3-28 00:01

角动量定理应用有局限性

其中一条就是作用力必须作用在质点上,然后质点绕某个圆心转,

现在重力作用在陀螺上,然后陀螺绕支点转,因为陀螺不是质点,所以角动量定理失效, 只有陀螺不自转的时候才可视为质点,这时候才能用角动量定理

我说的还不够清楚吗?

511103023 发表于 2008-3-28 00:06

回复老鹰的975,
我就认为这页上指的这个陀螺是空中的
如果是光滑地面上的陀螺,那书上的肯定不符合事实
因为陀螺自转很慢的时候,一定会倒下,
但是你看看红线上的字,是不是不符合事实?

kxjh 发表于 2008-3-28 00:08

原帖由 511103023 于 2008-3-27 23:56 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
如果要以支点为轴,那么要想让dL=Mdt生效,前提必须是陀螺整体为质点,现在陀螺在转哪,不是质点,角动量定理不适用,所以我一直说要把角动量定理扔掉
你现在不要相信这里任何人的话,去找任意一本有关拉哥朗日陀螺的书看看,然后再下结论。
转动的刚体本身就不是质点,而是一个质点系,为了方便地用数学的方法来描述这个质点系,所以要引入“转动惯量I”来取代“质量m”

kxjh 发表于 2008-3-28 00:19

回复 975# 的帖子

正想找这个那,请注意红线的最后一句“就不会停止旋转”。再结合红线前面一句,这显然是说如果陀螺不受任何力,它将永远旋转。这也是这句话放在牛一定律中讲的原因。
至于“使之”那是译者的问题,牛顿显然不是用中文写的。我没有这方面的资料,大家可以找个别的版本的看看,可能更有利于解决这个问题。

511103023 发表于 2008-3-28 00:19

原帖由 kxjh 于 2008-3-28 00:08 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif

你现在不要相信这里任何人的话,去找任意一本有关拉哥朗日陀螺的书看看,然后再下结论。
转动的刚体本身就不是质点,而是一个质点系,为了方便地用数学的方法来描述这个质点系,所以要引入“转动惯量I”来取代“质量m” ...
转动的刚体不是质点系
质点系必须是物体里所有的点都可视为质点,才行

kmj 发表于 2008-3-28 00:44

回复 980# 的帖子

呵呵   这楼可真热闹::070821_09.jpg::                                                   .

[ 本帖最后由 kmj 于 2008-3-28 00:47 编辑 ]
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查看完整版本: 陀螺现象探源……质点的圆周运动+简谐运动