bearcat 发表于 2008-6-26 14:05

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显然,这句话如果直接从字面上看,当然是废话。
所以我说需要上下文来帮助理解,嗯,现在我大概猜到了上下文是什么样的了。
我说的直白些吧,他想要告诉你(你自己跟他确认一下,看看我猜的对不对):
1、一个线性物理过程,初始状态决定了之后的一切运动。
2、不同初始状态可能导致之后“看起来”完全不同的运动方式与表现。
3、一个好的物理理论应该能够处理由任何初始状态演化出来的运动,对“看起来不同”的现象应有统一的解释。
4、经典质点力学、经典刚体力学等理论都是(3)所描述的“好的物理理论”,对于目前讨论的问题都适用。
5、综合(3)(4),可以看出:我们只需要把初始状态代入到方程(质点力学刚体力学均可)中,通过计算,发现“看起来没有本质区别的”初始状态导致了“看起来有本质区别”的现象。那么这就是“理论很好的解释了事实”。
6、陀螺为什么如此运动?因为某体系(比如质点力学或刚体力学)定律成立。某体系定律为什么成立?因为在这个体系下没有发现与事实不相符的结论。
7、(6)在逻辑上合理吗?凑合吧,科学从来不“证实”理论,在这个前提下合理。(6)在哲学上合理吗?那取决于你用的是哪种哲学。
8、回到最初的问题:不懂“高深”物理理论的人能否“理解”物理运动?当然不能,否则为什么要有那么“高深”的理论。

511103023 发表于 2008-6-26 23:16

这么多天了才翻开看一下,楼盖的慢下来了
老鹰,什么时候你整明白陀螺了,在这帖子告诉我一声~ 需要f=ma的解释,事先谢谢啦

雪鹰J 发表于 2008-6-27 23:47

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大家看看,我没点错人吧

看这条理,的确让人佩服,此熊猫真有钻天入地之能,我说的是实话

但是你宁肯钻到哲学、意识、信仰等等高级领域,花大力气让他人相信“陀螺倒不倒都很正常,没有为什么,只是初始条件不同”(其实也没人说他不正常,别人只是想知道为什么),却不肯花点时间给5111定性讲解一下你承诺过的f=ma解释,实在又令人费解

尤其是第8条“不懂‘高深’物理理论的人能否‘理解’物理运动?当然不能”

这不禁让人想起一段相声……扒马褂
甲:我的骡子掉茶碗里烫死了
乙:骡子怎么掉茶碗里?
丙:有个李德林你知道吗?
乙:不知道
丙:你看看,不知道了吧,知道再问,不知道别问
乙:……

雪鹰:这个旋转的陀螺为什么没有倒下?
熊猫:你知道“分析力学”吗?
雪鹰:不知道,我只知道根据苹果掉下来(f=ma),悬着的那端也应该“掉下来”
熊猫:你看你不知道吧?分析力学认为,悬着的那端不应该掉下来
雪鹰:可是不转的陀螺,那端为什么不能悬着,而是要掉下来?
熊猫:分析力学认为,如果陀螺不转,他就必须掉下来,或者说,你也看到了,因为重力向下“拉”它
雪鹰:这我明白,但是难道重力不向下“拉”那个自转的陀螺吗?
熊猫:这是分析力学问题,你不懂分析力学,所以跟你说不清楚

5111:我想听听f=ma的解释,你说过“当然可以用F=ma来定量推导出陀螺运动的一切现象”,定量就不用了,定性就行

熊猫:嗯~~不是不行,其实我早在142楼就已经给出了解释,但是我好像有顾虑,所以我们最好不要说他,你就记住用f=ma完全可以导出陀螺运动,也就是基于公认的“悬空的苹果要掉下来”可以解释“陀螺悬空的一端为什么不掉下来”,但是你最好不要真的去尝试,因为很容易犯错误,更要命的是~~~那个思想与雪鹰的1楼相通~~~

[ 本帖最后由 雪鹰J 于 2008-6-28 09:13 编辑 ]

雪鹰J 发表于 2008-7-1 08:40

熊猫为什么不反驳?
你是否承认,如果要走f=ma的道路,必然会回到1楼,也就是你的142楼?

bearcat 发表于 2008-7-1 15:49

原帖由 雪鹰J 于 2008-7-1 08:40 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
熊猫为什么不反驳?
你是否承认,如果要走f=ma的道路,必然会回到1楼,也就是你的142楼?

1、我刚刚注意到这个帖子又被更新了,所以之前没回复。
2、显然,我没有否认这个(我只是建议你学习一些更深入的东西,这是正路)。你可以继续我的142楼,把它定量化,或者把你的1楼修改成容易看懂的样子(规范一下每个式子的参照系,否则会把人看晕)。如果5111要定性的版本,我的那个楼层已经早就叙述过了。

银河负熵 发表于 2008-7-1 20:03

转动的陀螺为什么不易倒下?
我觉得根本原因是惯性,转动惯量反应转动物体的惯性特征,也就是圆周运动改变的难易程度。转动惯量的大小与引力作用的抗衡形成了陀螺复杂的运动。桌面提供一个支撑力。

举例说明:物体惯性只与质量和速度成正比。二者之积越大改变其运动状态越难,作功越多。
转动物体虽轻,但速度极高,除了一种离心作用,还有就是保持整体的圆运动状态趋势,与速度直接有关。

雪鹰J 发表于 2008-7-3 16:32

回复 1771# 的帖子

欢迎银河负熵
“转动惯量的大小与引力作用的抗衡形成了陀螺复杂的运动”
能否配图说明?

雪鹰J 发表于 2008-7-3 16:55

原帖由 bearcat 于 2008-7-1 15:49 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif

1、我刚刚注意到这个帖子又被更新了,所以之前没回复。
2、显然,我没有否认这个(我只是建议你学习一些更深入的东西,这是正路)。你可以继续我的142楼,把它定量化,或者把你的1楼修改成容易看懂的样子(规范一下每个式子的参照系,否则会把人看晕)。如果5111要定性的版本,我的那个楼层已经早就叙述过了。 ...

好意外啊~~!
我以为你早就抛弃了自己的142楼,为什么?因为你的142楼与1楼道理基本相通。而我的1楼历来是被人嘲笑、讽刺、挖苦、贬斥的对象,在此楼中既可见一斑,我还以为你怕受牵连而扔掉了自己的思想

实际上包括我和5111,都希望看到基于f=ma(悬空的苹果要掉下来)的解释,既然你还在坚持142楼,那何必舍近求远,钻进分析力学,弄什么“球坐标架”、“空间旋转的对称性(合理性?)”,钻进哲学,说什么“高深的理论”,论证陀螺不倒合情合理?说半天别人只能越听越糊涂,还不如继续你的142楼更直观


有了熊猫的首肯,5111该放心了吧,如果你希望明白不转的陀螺倒下了,旋转的陀螺却不倒下,这个天经地义的现象背后的根本原因,那就请看142楼
也许,那就是正解

或者,直接进入1楼,不要管什么坐标系,几千年来,人类被那些破玩意几乎卡死
理解1楼,需要承认“绝对坐标系”,还要考虑旋转曲面的投影,不过有一个非常简单的思路,那就是你在打篮球时,手腕上手表的秒针也是在做匀速圆周运动
只要理解了这个,理解1楼应该不成问题

银河负熵 发表于 2008-7-4 18:18

楼上各位都有道理。后面才关注的我试图从自己知识出发给自己阐明一下,俗话说理不辩不明。请各位多多指教。

陀螺太复杂,先简化讨论,先简化为四个质点,这样也好找根本原因。

先贴一真空中对陀螺轴作功的图。


暂时不论里面有好几个不同的量。假设对陀螺轴施力一段距离也就是作功,必然改变陀螺上质点的动量,图上动量变化总量为2dmv,由于施力中,力通过力臂(轴,盘)传到质点上,但陀螺质心位置没变(因为力作用方向没有质心分量,力垂直于轴)
力使陀螺上的质点产生一个垂直于旋转方向的速度,在作用力持续瞬间,不像图画的,其实四个质点差不多受到了相同的改变(在高速旋转),在放开的瞬间,其中两个质点的动量(图)收到较多的垂直向改变,这个残余量会保持它的动量并周期变化,导致陀螺摆动起来。

既然对陀螺轴垂直作功会改变陀螺的总动量,那么引力也可以。支撑于桌面的倾斜陀螺,受垂直轴分量还有沿轴分量作用力,作用表现为:降低陀螺重心,改变陀螺动量。进动就是作用力改变陀螺动量造成的。
当这个垂直轴向分力作功时,陀螺上质点的动量越大,动量改变到一定方向在固定的重力和支撑力下作用时间越长。(FT=dMV)表现为陀螺重心缓慢下降。

重心下降,这也就是陀螺越转轴越摆动不稳的原因,速度越高的陀螺转的时间越长也是因为动量大,导致重力作功持续时间长重心下降慢的原因。

[ 本帖最后由 银河负熵 于 2008-7-4 19:03 编辑 ]

银河负熵 发表于 2008-7-5 08:52

无桌面支撑的陀螺也有进动




图片是科学实验视频截图

银河负熵 发表于 2008-7-5 08:55

其它的一些陀螺




银河负熵 发表于 2008-7-5 08:57

想了一天了,终于发现点眉目。陀螺差点把我脑袋都给转晕了··   很废脑的!大家小心啊!:lol

图解是针对无桌面的情况陀螺进动的分析,前提是陀螺质心位置改变很小,陀螺高速自转,不发生摆动,忽略支架质量,忽略摩擦力。

无论桌面陀螺还是悬挂陀螺进动根本原因是一样的,都是重力力矩对转动质点的偏向作用产生对轴产生力矩导致进动。







哦,不好意思图画的有个错误,图二的陀螺轴平面旋转方向应该反过来。不过不影响计算。

[ 本帖最后由 银河负熵 于 2008-7-5 09:41 编辑 ]

雪鹰J 发表于 2008-7-5 14:15

图很精美!
还没细看,感觉好像应该再整理一下

先提一个问题:
“Ma为陀螺进动力矩”

银河负熵是否认为,陀螺的水平进动需要同方向的力矩?

银河负熵 发表于 2008-7-5 17:14

其实力矩是陀螺左右反向的,图二可见,绿箭头代表力

银河负熵 发表于 2008-7-5 18:09

再上图补充下:







桔色为质点动量,黄色为原动量,红色箭头为质点动量改变值。






[ 本帖最后由 银河负熵 于 2008-7-5 18:13 编辑 ]

银河负熵 发表于 2008-7-5 18:20

以上只是简略分析,为了说明进动的原因。

具体运用公式定量进动力矩,大家可以计算一下。

雪鹰J 发表于 2008-7-6 10:06

银河负熵网友认为存在“进动力矩”了?

这样是不是会存在以下问题?

进动力矩持续存在并施加于圆盘,圆盘的水平进动会持续加速

既然进动力矩导致进动,那么持续加速不可避免。然而,当陀螺规则进动时,其进动角速度恒定,因此,极有可能与你的分析冲突




实际上,你的这个图是圆盘边缘垂直于盘面方向的速度分量瞬时分布图
也就是各质点垂直于盘面方向的动量分量瞬时分布图

http://www.astronomy.com.cn/bbs/attachment.php?aid=134431&k=c0c28d420c3bf56cad4dcb109c0cc8bd&t=1215306051

而不是动量(速度)改变值分布示意图
由于圆盘在自转,每一个质点都在做“圆周运动”,改变值应该由质点在Δt时间内垂直盘面方向的速度变化决定,所以真正的速度改变值分布可能如下示意图,这样既不存在“进动力矩”,又可以令圆盘边缘出现上图的速度分布

也就是既能让圆盘进动,又不会造成进动加速

银河负熵认为呢?
(图改得不好~~见谅)

银河负熵 发表于 2008-7-6 11:56

回复雪鹰,你的疑问正是我要阐述清楚的,在重物放在陀螺轴上一瞬间,我研究的是起始动因,在一瞬间,陀螺加速变为进动,你说的图是速度分量不正确,(陀螺在高速自转,应是螺旋线)我的图没大问题。我仔细考察过。:lol
至于后来进动达成力的平衡,则要考虑各动量的旋转效应影响,不在我前发图范围内,我们还可以继续研究,陀螺真是分析力学中最复杂的现象!::070821_13.jpg::

雪鹰J 发表于 2008-7-6 18:24

“动量mv改变值”等效为“速度v改变值”,实际上就是“加速度”了
既然银河负熵能够画出某质点“动量改变值”,顺理成章也应该能画出“加速度”示意图


讨论陀螺问题应该由简入繁,如果从初始运动开始,势必要涉及章动、混沌等复杂运动,如果从公认的“规则进动”入手,则要简明的多,如果银河负熵同意,现在请画出规则进动时,某瞬间圆盘边缘的速度分布和加速度分布,我们从此切入

银河负熵 发表于 2008-7-6 20:37

雪鹰说的没错,会涉及章动,但是放上重物的一瞬间,是不存在章动和混沌等其它作用的,唯一的是重物的直接和间接作用力发生。这个瞬间已经可以制造进动了。章动则要在后面进一步讨论。
图示的这就是第一原因。我理解的没错的话,你是想搞懂进动的原因。其实已经回答了。后面只需要考虑进动状态如何变化受何因素影响,陀螺怎么个运动状态。您认为呢?

[ 本帖最后由 银河负熵 于 2008-7-6 20:45 编辑 ]
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