陀螺现象探源……质点的圆周运动+简谐运动

原帖由 雪鹰J 于 2008-4-30 09:49 发表

                               
登录/注册后可看大图

换句话说，你是否承认一个以直径为轴旋转的圆盘，边缘各点的线速度不同

那是在静止的坐标系里边看。可是你自己已经说了，你的理论在已知的坐标系里是不成立的。

你要是爬在表盘上，相对于表盘还有垂直于圆盘的速度吗？

如果你的坐标系是静止坐标系，那么质点的受力状况已经由愚石在1171# 计算的很清楚了，得到的结果也与动量矩定理的结果相同，还需要你的简谐运动吗？

原帖由 Vela 于 2008-4-30 10:14 发表

                               
登录/注册后可看大图

那是在静止的坐标系里边看。可是你自己已经说了，你的理论在已知的坐标系里是不成立的。

你要是爬在表盘上，相对于表盘还有垂直于圆盘的速度吗？ ...

那你是承认了？还多少有一点点实事求事的基本素质，人总不能瞪着眼瞎说

雪鹰：你是否承认一个以直径为轴旋转的圆盘，边缘各点的线速度不同

vela：那是在静止的坐标系里边看

雪鹰：这个以直径为轴旋转的圆盘就是你的手表，你应该看到手表的秒针在自转，秒针尖端经过边缘各位置时，与表盘垂直方向的线速度也不同，你没什么意见了吧？

现在请写出这个线速度的变化v(t)=?
已知，秒针自转角速度为ω，表盘绕竖直轴旋转角速度Ω，秒针长为R

可参照下图

                               
登录/注册后可看大图

你能写出来吗？
我的水平低，写的不好，你总可以了吧？敢写吗？

哈哈哈，愚石的1171？

你最好先弄清楚他的思路，如果你连那样的垃圾道理都坚信不疑，对不起，我和你说话就是多余，bye

原帖由 雪鹰J 于 2008-4-30 10:38 发表

                               
登录/注册后可看大图

你能写出来吗？
我的水平低，写的不好，你总可以了吧？敢写吗？

在你还没有规定坐标系的时候，就写方程是无聊的事情。你自己倒是不怕无聊，写出来了，但是找不到坐标系，成了无家可归的理论。

[ 本帖最后由 Vela 于 2008-4-30 11:03 编辑 ]

原帖由 雪鹰J 于 2008-4-30 10:40 发表

                               
登录/注册后可看大图

哈哈哈，愚石的1171？

你最好先弄清楚他的思路，如果你连那样的垃圾道理都坚信不疑，对不起，我和你说话就是多余，bye

前边有一个网友好像叫kjxh，我相信那是个高手。他与愚石有争论，但是也赞成愚石的1171，而你对1171也不能提出任何的实质的反驳意见。

我认为，你要是说别人的意见是垃圾的话，我只能说你的意见才称得上是垃圾。

抱歉，是kxjh，不是kjxh。

还是要实事求是，说一说1171

那是南京大学潘根教授科氏力解释的翻版，这个解释勉强可以解释为什么不倒（因为进动），但是却不能解释为什么进动

因为潘根教授的解释，是以章动为前提，章动产生进动。
但是“规则进动”中是没有章动的，所以该学说信徒只能将陀螺的规则进动解释为“惯性运动”，这与教材中陀螺运动为非惯性运动是相违背的，并且与事实不符，与“陀螺在力矩的作用下便产生进动”直接抵触

并且，这涉及到是“力产生运动”还是“运动产生力”的物理学最基本的概念问题

小伙子，陀螺问题不像你想的那么简单，不要妄下结论

严肃地说，愚石的1171还算有些水平，也不过是拾人牙慧，就是在本贴中，我就曾多次建议他扔掉自己那垃圾“离心力”，接受潘根教授的解释，并且在这里是kxjh首先完整地提出这个思路，而不是愚石
并且，科氏力在惯性系中是不存在的，所以kxjh宁肯放弃它

你要真想弄明白愚石的思路，建议你看看这个
http://www.astronomy.com.cn/bbs/viewthread.php?tid=88878

能否辨别正误，就看你的悟性了

好了，我只求事实的风格与你们是不相容的，但是也没必要争吵，就此罢手，再会

免了，GHF，只能感谢你的参与并为耽误了你的时间致歉

你要想真正理解陀螺运动，还有很长的路要走，再见

大家的讨论很激烈，甚至都有些恼火的情绪了！！！可见大家还是很想把问题讨论清楚的！！！无论最终讨论的是对是错，对参与讨论的人都是有所提高的。

楼主：南京大学潘根教授科氏力解释在哪里可以看到？我想看看！

“规则进动”我认为是一种理想的运动模式，是对陀螺运动的一种简化，现实中根本不存在（那怕是能提供最理想的条件也实现不了）。

不好意思，再问一下，平衡速度是什么意思？
如果没有了章动，陀螺是不是有直立的倾向了呢？

如果“惯性扶正力矩与外力矩正好平衡”那么为什么陀螺的总角动量在变化？？？是什么在改变它呢？？？

wzy不要再难为GHF了，针对“为什么陀螺的总角动量（的方向）在变化？？？”，他只能回答“是惯性”，并且一定不会因为明目张胆地违背“陀螺属于非惯性运动”这个教材上的定论而有丝毫的不好意思

谢谢你从最初就关注这个话题，而且到现在也还有兴趣

潘根教授的解释在这里
http://bbs.nju.edu.cn/vd100000/b ... amp;file=1162175738
【 以下文字转载自 Physics 讨论区 】
【 原文由 pangen 所发表 】

    物理现象并非都能借助于形象思维的方式来认识，有时需要依靠抽象思维
的方式。人们都是从小就受到形象思维的训练，而抽象思维的能力实际上是进
大学后才开始受到系统的训练，所以总会有一个从不习惯到习惯的过程。陀螺
的运动给人以“诡异”感，是因为初学者还未习惯于抽象思维的模式。

    在力学中，动量矩定理是用逻辑方法导出的。该定理应用于陀螺时，会得
自然地出现回转力矩。有了回转力矩，就能解释陀螺的运动。但在人们还没有
熟悉这种思维模式的情况下，就会感到“诡异”。我在教学中发现,多数同学难
以接受教科书里的讲法，因而换了一种讲法(见《基础物理述评教程》p.119),
用纯粹的外力矩代替与内力关联的回转力矩，效果良好，可供参考。

    外力的作用是物体的状态发生变化的根本原因，这是人们在中学物理中已
经获得的概念。在陀螺的运动中，外力的作用是通过内力来传递的，意味着陀
螺运动的表现形式是直接由内力决定，与外力之间的联系是间接的。动量矩定
理是把内力矩消去了，使人们无法看到现象的直接原因，因而难以接受。

    下图中的OZ和OZ′分别是陀螺的公转轴(进动轴)和自转轴，并且分别代表
进动角速度Ω和自转角速度ω的方向。θ是陀螺轴的倾角(章动角)。
                           Z
                           ↑ Fc       Z′
                           ∣←•A  ∕
                           ∣   C┌─→F
                           ∣  ∕↓  B•→Fc
                           ∣θ∕  G
                          N↑∕
                      f←─┴
                           O

    从实验室参考系中看，陀螺受到的外力有三个：首先是重力G,可被认为是
集中作用在质心C上；二是支点 O 处的托力N；三是支点O 处的摩擦力f。如果
C 是在水平面内作匀速圆周运动，那么N 与 G 就应当大小相等而方向相反；f
则应等于维持质心的圆周运动所需的向心力。(C不是必须作匀速圆周运动，因
而N与G不一定大小相等，f 也不是只提供向心力。) 内力是客观地存在着，但
它是以“场”的形式分布在陀螺体内各处，难以标出。如果只看外力，那么陀
螺就应当是向右方倒下去。

    如果观测者跟随陀螺一道进动，那么陀螺所受到的外力就应当有5种。除
了上面已提到的G﹑N 和 f 以外，还应当受到惯性离心力F和柯里奥利力Fc的
作用。在讨论陀螺是否会倾倒的问题时，只需研究力矩的情况。若以L代表重
心C与支点O之间的距离，以顺时针方向代表力矩的正方向，则重力G力矩为
           Mg = L G sinθ
      惯性离心力F正比于进动角速度Ω的平方与回旋半径之积，回旋半径与sinθ
成正比，力臂正比于，因而它的力矩可表为
           M′＝ αΩ^2 sinθcosθ
其中α是比例系数。
    研究柯里奥利力时，可以设想有一个过OZ′轴的平面把陀螺平分为“左上
部”和“右下部”，A 和B 分别是“左上部”和“右下部”的代表点。陀螺上
各处的柯里奥利力的方向都由线速度与进动角速度Ω的矢性积确定，因而必定
是在水平面里，对称性使它们的与ZOZ′平面垂直的分量恰巧完全抵消，因而A
处的力必定是向左，B处的力必定是向右。各处的线速度都是正比于自转角速
度ω，因而这一对柯里奥利力的矩应当正比于 Ω 与 ω 之积，是逆钟向的，可
表为
           M″= - βΩω
其中β是比例系数。
     上述三个力矩的合力矩为
           M = Mg + M′+ M″
             = L G sinθ +αΩ^2 sinθcosθ –βΩω
此式表明：陀螺能否不倒，取决于自转角速度ω的大小。如果
          ω> ( L G sinθ +αΩ^2 sinθcosθ)/βΩ
则M < 0，意味着逆钟向旋转，使倾角θ变小，表示“不倒”； 如果
          ω< ( L G sinθ +αΩ^2 sinθcosθ)/βΩ
则M > 0，意味着顺钟向旋转，使倾角θ变大，表示“倾倒”。

原帖由 wzy 于 2008-4-30 12:55 发表

                               
登录/注册后可看大图

如果“惯性扶正力矩与外力矩正好平衡”那么为什么陀螺的总角动量在变化？？？是什么在改变它呢？？？

这个问题相当于规则进动的陀螺，为什么进动

那些相信科氏力解释的人最烦这个问题，因为他们根本就不知道怎么回答，最后只好说，陀螺靠惯性做规则进动

规则进动中，重力矩的作用只是拉住陀螺以免他翻上去

这就是具备一定水平的科氏力信徒的共同结果