陀螺现象探源……质点的圆周运动+简谐运动

呵呵，银河负熵是不是被吓到了~

自己认为有道理，就应该坚持，要知道，日心说和地心说是格格不入的，崇信地心说的信众，绝不会相信日心说的任何言论，并且必然会斥为胡说，因为出发点就不同

然而，道理还是要讲的

下面请银河负熵注意，开始就科氏力问题交换意见

原帖由 银河负熵 于 2008-10-8 19:24 发表
桌面限制点的陀螺盘我已经推导了进动公式，推导反复核算几遍，公式中决定因素仍然是赤道惯量，看不出一点点与极轴惯量相关！！这点的确很反教科书而行之。
实质就是有两个关键问题始终无法解惑：
1，赤道惯量和极轴惯量的换算于不同形状是否有直接关系，有的话，公式是怎样的？
2，科氏力是么时候可用不会造成虚拟力出现并方便推导修正圆盘两个垂直惯量换算比例2的问题。 ...

同时提请007注意

                               
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螺栓陀螺1.gif (323.81 KB)
2008-10-12 09:42



假如此陀螺刚好位于北极点，只是自转，不悬挂重物（无外力矩）
我们将看到陀螺自行进动，约24小时进动一周

考察转子边缘的一点在水平面的投影，我们将看到如下情形（有些夸张）

                               
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该点在水平面留下如上形式曲线轨迹，随地球旋转的我们认为，该点的曲线轨迹，就是科氏力的贡献，该力时刻与红点与N的连线垂直
（也就是科氏力存在于非惯性系）


同时，在北极上空，还有一个观察着，他看到如下情形

                               
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由于他不随地球旋转（相对惯性系），他看到我们共同考察的那一点的水平投影，在老老实实地作直线往复运动，他不认为该点在与运动垂直的方向受到了任何力，也就是说他不承认存在科氏力
（即在惯性系不存在科氏力）

如果有兴趣，我们从最基础开始，一步步分析
如果我上面的话没有问题，请告知，我再继续

2047的两个图，是两个不同的观察着看到的同一事件，然而他们的结论却不同

位于地球上的观察者认为，科氏力造成质点的平面曲线运动
位于空中的观察者认为，质点不存在平面曲线运动，因此不存在科氏力

于是我们得出结论：惯性系中，不存在科氏力，物体在惯性系中的运动状态如果改变，必然是外力所致，而非其自身的惯性力（或曰科氏力）


现在改变条件

就在赤道上，仍然是那个陀螺，但是这次悬挂重物（有力矩作用），我们几个围观，看到陀螺的确在进动，也就是我们考察的那个质点出现了图一的平面曲线运动

这次是所有观察着都看到了，无论是地面还是空中，他们都处于“惯性系”。前面说过，惯性系中物体运动状态的改变，与科氏力无关

因此，我们眼前力矩作用下进动的陀螺，不管他如何运动，与科氏力无关

（先到这里~~你们有什么意见清提出来~~）

一家之言，难免偏颇，还是共同讨论，才能得出正确的结果
再说我又被指责为几乎不如文盲，可信度更低，还是请两位发表意见


再有，007的“没有了F,也就没有了a.”

                               
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也要说清楚F与a的关系
（这是我唯一没有被指责过的图，可以放心引用）

同时提请007注意 螺栓陀螺1.gif (323.81 KB) 2008-10-12 09:42 假如此陀螺刚好位于北极点，只是自转，不悬挂重物（无外力矩）我们将看到陀螺自行进动，约24小时进动一周
我已经回答过了.不能用地球做参照物.因为地球是转动参照系.要用理论物理.解出来是一样的.
用普物.只好用空间静止的一点做参照物.
所以你的比较没有意义.因为转动系的问题你解决不了.
中学,大学,理论物理混用.神仙也发愁.
你把那个科氏力个扔了.
我们就用中学物理好了.问题就有可能解决.
用不来非惯性系.我们就用静止系----里面没有惯性力.只有F=M.a.

[ 本帖最后由 jiangq007 于 2008-10-14 12:23 编辑 ]

这个图不好.还是你一楼的好.
管他指责不指责.我只要好.

原帖由 jiangq007 于 2008-10-14 12:19 发表

                               
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我已经回答过了.不能用地球做参照物.因为地球是转动参照系.要用理论物理.解出来是一样的.
用普物.只好用空间静止的一点做参照物.
所以你的比较没有意义.因为转动系的问题你解决不了.
中学,大学,理论物理混用.神仙也发愁.
你把那个科氏力个扔了.

看来007还有比较清醒的思考。不会被楼主忽悠了。

楼主对北极吊陀螺第一种情况（轴上没有吊重物）的“分析”，是在胡说一气。即使在站在旋转的地球坐标系上面，也没有科氏力存在。他缺乏最基本的力学常识。

因为他说的陀螺只受到绳子向上的拉力和地球向下的引力，这两个力是重合、反向、大小相等，因此是平衡的一对力。除了这对已经平衡的力，陀螺并不受到其它任何的外力，更没用水平面内的外力，水平面内的科氏力从何而来？楼主站在地面观察时看到陀螺轴24小时转一周，就想当然地认为有科氏力推动它转动，这就跟小孩子看到太阳东升西落就认为太阳绕着地球转一样，是没知识的表现。

原帖由 雪鹰J 于 2008-10-14 09:44 发表

                               
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呵呵，银河负熵是不是被吓到了~

自己认为有道理，就应该坚持，要知道，日心说和地心说是格格不入的，崇信地心说的信众，绝不会相信日心说的任何言论，并且必然会斥为胡说，因为出发点就不同

然而，道理还是要讲的

下面请银河负熵注 ...

这两天比较忙，呵呵。现对你的问题作出回答：科氏力与ma净力（或真实存在的力）最大的区别是一个是非惯性系（旋转或加速的参考坐标系）一个是惯性系（一切匀速运动的保持运动状态不变的参考坐标系）。简单说一个是主动作用力，一个是被动作用力（惯性力）。只要选择坐标系和力的类型匹配（惯性系的用牛三，非惯性系的用科氏等），其结果是一致的。

问题来了，这样分析的话，地球用科氏力好用，比如气旋成因，博科摆等等一切地球上（远距离运动或长时间隔离的运动物体）的物体都如此。而陀螺不符合这个类型，小小陀螺在团时间内不会表现出科氏力，我们在静止短时间范围观察陀螺也是相当于惯性系，我们看到的进动完全在高度近似惯性系下测量的，科氏力则要在站在陀螺上的的人才感觉得到陀螺造成的“科氏力”。

问题现在还是不知道科氏力在分析当中如何运用，或者干脆不用这个非惯性参考系的惯性力？

原帖由 Vela 于 2008-10-14 19:18 发表

                               
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楼主对北极吊陀螺第一种情况（轴上没有吊重物）的“分析”，是在胡说一气。即使在站在旋转的地球坐标系上面，也没有科氏力存在。他缺乏最基本的力学常识。

说得完全正确。楼主的裸奔劲头越来越大了。什么昏话都敢说。

科氏力是一种惯性力，只有在主动力的作用下，才能在非惯性系里出现，在惯性系里它换了一个名字，就叫做 ma，没有主动力，就没有ma，也就没有惯性力。

[ 本帖最后由 愚石 于 2008-10-14 23:16 编辑 ]

原帖由 雪鹰J 于 2008-10-14 10:03 发表

                               
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2047的两个图，是两个不同的观察着看到的同一事件，然而他们的结论却不同

位于地球上的观察者认为，科氏力造成质点的平面曲线运动
位于空中的观察者认为，质点不存在平面曲线运动，因此不存在科氏力

于是我们得出结论：惯性系 ...

同意，陀螺观察者的我们找不到也不可能找到陀螺科氏力存在的现象，因为我们的参考点是静止物体（尺，量角器，钟表等）也就是惯性系。

如果一个物体受到的所有外力之和是零，外力矩之和也为零，它就不会受到科氏力的作用。因为科氏力是一种惯性力，只有外力矩不平衡的时候，才会有加速度，才会有惯性力，才会有科氏力。

科氏力的存在需要两个必要条件：
1、在惯性系里边观察，物体受到的外力或外力矩不平衡；
2、要在转动的参照系观察。

北极吊陀螺如果是外力矩平衡的，不符合第1条，所以，在任何参照系里边观察，也不存在科氏力。

另外要说明的是，“科氏力只存在于转动参照系（或者说惯性力只存在于非惯性系）”这种说法也并不严密。应该说，科氏力和惯性力只存在于用达朗伯原理解题的计算中。去掉科氏力、惯性力这些名词，力学理论仍然是完整的，增加利用这些名词，只是为了计算的方便而已。

如果说外力与ma 是因果关系，那么，惯性力（包括科氏力）与ma就是替代关系。在一个计算中（或讨论中），算上了惯性力就不能再算ma, 算上了ma 就不能再算惯性力。

直接用牛顿的方法计算力学问题时，是让外力与ma达到平衡，根本不需要考虑惯性力；
直接用达朗伯原理计算力学问题时，是让外力与惯性力达到平衡，不需要再考虑ma。
因此严格地说，有没有惯性力，与参照系无关，而是与计算原理有关。平常说的与参照系有关，只不过是对理解达朗伯原理的一种理解。

[ 本帖最后由 愚石 于 2008-10-15 09:50 编辑 ]

这实际上就是位于北极点的傅科摆，摆球运动在地面的投影
（此图原用于西陆对付科摆的争论，同样适用无力矩陀螺转子边缘任意质点）

                               
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还有谁肯定即使在站在旋转的地球坐标系上面，也没有科氏力存在，请举手

原帖由 jiangq007 于 2008-10-14 12:19 发表

                               
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同时提请007注意 螺栓陀螺1.gif (323.81 KB) 2008-10-12 09:42 假如此陀螺刚好位于北极点，只是自转，不悬挂重物（无外力矩）我们将看到陀螺自行进动，约24小时进动一周
我已经回答过了.不能用地球做参照物.因为地球是转动参 ...
你把那个科氏力个扔了.
我们就用中学物理好了.问题就有可能解决.
用不来非惯性系.我们就用静止系----里面没有惯性力.只有F=M.a.

好，和你的讨论，我们只用静止系，以1楼的图为基础

请继续解析“没有了F,也就没有了a”中，F与a的关系如何建立

原帖由 银河负熵 于 2008-10-15 01:01 发表

                               
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同意，陀螺观察者的我们找不到也不可能找到陀螺科氏力存在的现象，因为我们的参考点是静止物体（尺，量角器，钟表等）也就是惯性系。

好极了，在惯性系观察，无力矩陀螺没有科氏力

于是我们得出结论：惯性系中，不存在科氏力，物体在惯性系中的运动状态如果改变，必然是外力所致，而非其自身的惯性力（或曰科氏力）


现在改变条件

就在赤道上，仍然是那个陀螺，但是这次悬挂重物（有力矩作用），我们几个围观，看到陀螺的确在进动，也就是我们考察的那个质点出现了图一的平面曲线运动

这次是所有观察着都看到了，无论是地面还是空中，他们都处于“惯性系”。前面说过，惯性系中物体运动状态的改变，与科氏力无关

因此，我们眼前力矩作用下进动的陀螺，不管他如何运动，与科氏力无关

请继续确认，因上贴同时提出两种情况，我不知道你只同意第一种还是都同意，为慎重起见，请再确认一次

[ 本帖最后由 雪鹰J 于 2008-10-15 09:55 编辑 ]

愚石先生，如果你早一些扔掉你那蹩脚的“离心力”，关于科氏力的讨论早就开始了

鉴于你非理性的顽固，我也不愿意和你讨论问题，我说过，你一天不扔掉“离心力”，我就不和你继续讨论，因此叫停我们之间的对话

所以，你的问题我不作答，我只和具有理性思维、逻辑正常的人切磋具体问题

这个模型是你搞的嘛.这么完美的模型.我想搞出来的人应该全懂了.

                               
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对于也个圆环来说,没个点的分力大小已经表达清楚了.每个点的力臂也一目了然.合力矩也用圆面积表达清楚了.当然这里还没有加上重力矩,加上就平衡了.F不是一个.是无数个.图上的F应该标在哪个变化的小箭头上.
a的问题.我看了前面的贴.熊猫已经回答过了.我的回答是一样的.
速度是个向量.速度大小变化有个a.速度方向变化也有个a.比如圆周运动.
你去分析圆周运动的公式吧.这里当然更复杂点.用它的水平分量代进去.----代换掉圆周运动的速率来算向心力.
[圆周运动的a:-------a = (v^2)/r,,或a=w^2r]
代换的结果a=w.v(水平分量)

[ 本帖最后由 jiangq007 于 2008-10-15 11:01 编辑 ]

原帖由 雪鹰J 于 2008-10-15 10:06 发表

                               
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我只和具有理性思维、逻辑正常的人切磋具体问题

可惜任何一个有点水平的人和你讨论，最后都看透了你的水平。你在多个论坛讨论下来，有哪个认真讨论过的人最后支持了你的观点？举个例子来（你不是也喜欢事实证明吗？），难道你就没有遇见过“具有理性思维、逻辑正常的人”？

我对你的总结，还有几个人支持，有几个人对你的理论支持过？
当然，我不是说支持的人多就一定正确。而是说你在认为其他人的心智都不正常的时候，先来评价一下自己是否正常。

原帖由 雪鹰J 于 2008-10-15 10:06 发表

                               
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愚石先生，如果你早一些扔掉你那蹩脚的“离心力”，关于科氏力的讨论早就开始了

鉴于你非理性的顽固，我也不愿意和你讨论问题，我说过，你一天不扔掉“离心力”，我就不和你继续讨论，因此叫停我们之间的对话

所以，你的问题我不作 ...

前些天，在天之文也和别人讨论过 科氏力问题，几轮下来，我们就统一了认识。参见：http://bbs.astron.ac.cn/thread-1175-1-1.html

我和 kxjh 在离心力问题上也曾有分歧，也争论过，但是我们很快就发现了分支的根源是使用了不同的定义，争论也就结束了。

而所有的人跟你讨论的结果都是无果而终，因为你的脑子里根本就是一锅粥。连最基本的积分知识都没有，还有什么讨论的基础？

关键是：如何将那两个F（组成的力偶矩）分配到每个质点，使得每个质点都有一个与盘面垂直的加速度

现在假定还不知道圆盘除自转外，他还将如何运动

我们要根据力偶矩，推导他可能的运动

解决如何分配问题是关键

熊猫坚决不用α=M/I，意味着他放弃了自己142楼，因为不用这个公式，将无法分配M

如果通过进动来反推M，就必然要引入科氏加速度，而且这是反推出的力矩，不是分配那个已知力矩，两者性质不同

[关键是：如何将那两个F（组成的力偶矩）分配到每个质点，使得每个质点都有一个与盘面垂直的...]
我想这个图不是你搞的.
图上明明分配好了.你没看出来,你还要我来分,分什么?
[我们要根据力偶矩，推导他可能的运动]
我说过.类似于圆周运动.法向的力改变了它的运动方向.对于质点.我们可以用杠杆原理,用F=M.a.----而a=w.v(水平分量)
M本来就是均匀分配在圆环上的.还要再分?
力的分配如图,图 上有还有一个杠杆,重力通过杠杆--分配到园环上的力它正如那个小箭头一样在变化,同时力臂也在变化.

[ 本帖最后由 jiangq007 于 2008-10-15 16:39 编辑 ]

原帖由 愚石 于 2008-10-15 11:02 发表

                               
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可惜任何一个有点水平的人和你讨论，最后都看透了你的水平。你在多个论坛讨论下来，有哪个认真讨论过的人最后支持了你的观点？举个例子来（你不是也喜欢事实证明吗？），难道你就没有遇见过“具有理性思维、逻辑正常的人”？

我对 ...

（几乎）没有，请问你知道阿里斯塔克吗？

先不要点下面的链接，先在头脑中搜索，有没有印象

http://baike.baidu.com/view/540263.htm

这说明了一个事实，正确的观念不一定会被大众接受，我并不是以先哲自比，而是想说，我的正确与否，已经不是你等限制我这个能用那个不能用之人所能说得明白的了，因为你们基于一个坚定的信念，那就是经典力学说什么，不用说就是真理，一切违反者都是异端邪说

比如，角加速度公式，你说不能用就不能用，事实是否允许，你不管，因为书上就是这样写的
所以我说，你和你所代表的信众，已经上升到了宗教信仰，无理可说了

要判定我是否正确，必然要诉诸实验事实，不是讲理就能见分晓的，而我目前没有能力完成精准的实验，不得不到处寻找对我不利的证据，以证明我错误

你认为，我在无穷多不利证据中进行筛选，寻找对我有利的证据
对此，我无力辩驳，只是希望你们在我筛掉的许许多多的证据中随便拿出一个

只需要一个就足以致我于死地，而不需要你们费这么大劲鼓噪，却依然绞不死我


再多说一句，关于科氏力，本来很久以前是准备和你讨论的，为什么停止，你也很清楚，不必多说了

[ 本帖最后由 雪鹰J 于 2008-10-15 11:59 编辑 ]