首先向本版版主和各位版友问好

希望我的到来不至于影响各位

我发这个帖子是希望和几位同好讨论些具体问题，借贵方宝地，还望能够容纳，有兴趣的朋友请关注并畅谈己见，没兴趣的朋友就请不必多费心了

打扰大家了~不好意思




关于陀螺运动中的细节问题，有请银河负熵和jiangq007继续

我们仍然从被打断的部分开始

                               
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图1

                               
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图2

以下请银河负熵和007注意
上面的两个图，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~~）

银河负熵
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。

jiangq007
回复 2058# 雪鹰J 的帖子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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图3

现在我们3个就开始，找出在惯性系中，是什么“力”造成了质点如下图运动，并且量化他

                               
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图4
首先我们肯定不是科氏力或任何惯性力，必然是真实的“外力”

那么这个真实的外力在哪里？
全系统只有两个F组成的力偶矩M，真实的外力只能来自M，其形状应该就是007所赞同的图3

那么这个“力”的表达式究竟如何？


先到这里，如果两位有兴趣继续，我在继续，否则我一个人说也没有任何意思
如果来了请先留个脚印

本来外力只一定有一个F=M。g。把陀螺支起来就还要个支撑力。合力为0。所以陀螺能平衡。不然它就会自由落体运动。
另外的的单摆的线路不对。
还有。力和力矩是2回事。我没有用力偶矩。我用的是杠杆原理。

[ 本帖最后由 jiangq007 于 2008-10-27 23:46 编辑 ]

我们首先确定模型

我看就以下图为准，建立模型
（简单直观，足以说明问题，这也是银河负熵的模型）

                               
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根据力偶的平移性，抽象为理想状态，也就是下图

                               
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也就是两个力作用于转子，这里的“力偶矩M”采用初中概念的标量形式，不过是说明有力偶时刻企图以3-9为轴翻转圆盘
不需引入叉乘弄出个赝矢量

对以上模型007有意见吗？没有意见我们再继续，如果有意见我们必须先统一，我们一起一步一个脚印，坚决不在存疑的情况下向下走一步

007认为如何？

应该说是它有2个外力.大小相等.方向相反.平衡.[加螺丝后是3个外力]----首先说明---静止系.你的２个Ｆ位置不对．
至于内力.有无数个.如果没有内力.则力矩不能平衡.[这是刚体的特点,内力无数个]
我把它看成杠杆.我不用力偶.

[ 本帖最后由 jiangq007 于 2008-10-28 16:55 编辑 ]

欢迎
其实并不复杂，不过是一个力矩作用下的刚体复合旋转问题
希望有时间多关注、交流

作用在转子上的力，有其自身重力和与此相对应的“支反力”，两者共线相互抵消，可不考虑

挂上重物后，（理想状态）转子“规则进动”，此时存在重物向下的重力F1，以及与此相对应的支反力F2，两者不共线，组成力偶，形成力矩M

根据力偶的平移性质，两个F可任意移动，只要形成的力偶矩=M即可，你认为两个F位置不对，请说一下你的意见，应该如何摆放？

做题目就要正正归归,你要把力搞清楚.不能不考虑.---不然你肯定会搞错的.我不会跟着你乱来.
然后把力矩搞清楚.---对不起.我不用力偶.再次强调一便.
参照系要先指定,然后是杠杆的支点要选定.
先看外力.有3个.要在图上标好它们的大小.方向.然后是让它们平衡.---这是第1步.你的F1,F2全错了.还怎么玩?
然后是内力.它们的合力为0.但是由于分布不均匀.会有力矩----以后再解决.
[你认为两个F位置不对，请说一下你的意见，应该如何摆放？]它是那里就是那里。我也不能乱摆。3个力在那里。初中生也会画呀。2个重力。Ma+ma。一个拉力F=Ma+ma。

[ 本帖最后由 jiangq007 于 2008-10-29 17:48 编辑 ]

就按你的杠杆思路

F(t)=?

[F(t)=?]力有3要素---大小.方向.作用点.而不是一要素!
陀螺的重力作用点在重心.大小为Mg.方向向下.
螺丝也一样.
拉力的作用点在悬挂点上.大小为Mg+mg.方向向上.
所以合外力为0.和内力也为0.
你可以把那个图的力重标下.
在说说用初中物理解刚体运动的问题:
我记得有个初中物理练习题---求圆环的速度---圆环从1米高的斜坡上滚下,它没有滑动,求它滚到地面时的速度?
你用中学物理解解看.这样容易的会做了.再来理解陀螺.如果你做不出来.也就不能用中学物理理解陀螺问题--它要难很多.

[ 本帖最后由 jiangq007 于 2008-10-31 18:03 编辑 ]

“求圆环的速度---圆环从1米高的斜坡上滚下,它没有滑动,求它滚到地面时的速度?”

你坚持用杠杆，就是要避开“转动惯量”，但是你举的这个例子，属于纯滚动，又必须引入“转动惯量”概念了
圆环滚动动能+质心平动动能=圆环初始势能
其中的滚动动能（转动动能）必然涉及“转动惯量”，这是大学物理中的内容

你能肯定你举的例子是初中的吗？

看来你做不出来．你用高中也可以．找到用质点力学解刚体运动的数学方法就看的悟性了．
圆环是最简单的．何必用转动惯量－－－谁说转动就要用转动惯量？法无常法．要活学活用．
悟性不够，总是没有办法的事．学初等物理的黄金年龄是１４－１５岁．过了以后就学不出来了．头脑就生死了．
题目是中学物理的一本习题集上看过的．２０年前吧，以前的题目活，偏，这是还算是个简单的题目．
[你坚持用杠杆，就是要避开“转动惯量]我用杠杆和静止系只是让大家都能懂,也防止有人把水搅浑.

[ 本帖最后由 jiangq007 于 2008-11-1 13:24 编辑 ]

没想到20年后我又来做中学物理。我还是帮帮你吧。
那个题目我好象是在《物理花絮》中。
现在这样的问题也有：高中物理竞赛专题讲座（专题14_刚体的运动学与动力学问题）_高中...
在看看这个---你就会做了：[

【资料编号：514851】 刚体的运动学与动力学问题

[一、竞赛涉及有关刚体的知识概要　1.刚体　在无论多大的外力作用下，总保持其形状和大小不变的物体称为刚体．刚体是一种理想化模型，实际物体在外力作用下发生的形变效应不显著可被忽略时，即可将其视为刚体，刚体内各质点之间的距离保持不变是其重要的模型特征．　2.刚体的平动和转动　刚体运动时，其上各质点的运动状态（速度、加速度、位移）总是相同的，这种运动叫做平动．研究刚体的平动时，可选取刚体上任意一个质点为研究对象．刚体运动时，如果刚体的各个质点在运动中都绕同一直线做圆周运动，这种运动叫做转动，而所绕的直线叫做转轴．若转轴是固定不动的，刚体的运动就是定轴转动．刚体的任何一个复杂运动总可看做平动与转动的叠加，刚体的运动同样遵从运动独立性原理．　3.质心　质心运动定律　质心　这是一个等效意义的概念，即对于任何一个刚体（或质点系），总可以找到一点Ｃ，它的运动就代表整个刚体（或质点系）的平动，它的运动规律就等效于将刚体（或质点系）的质量集中在点Ｃ，刚体（或质点系）所受外力也全部作用在点Ｃ时，这个点叫做质心．当外力的作用线通过刚体的质心时，刚体仅做平动；当外力作用线不通过质心时，整个物体的运动是随质心的平动及绕质心的转动的合成．　质心运动定律　物体受外力F作用时，其质心的加速度为ａＣ，则必有Ｆ＝ｍａＣ，这就是质心运动定律，该定律表明：不管物体的质量如何分布，也不管外力作用点在物体的哪个位置，质心的运动总等效于物体的质量全部集中在此、外力亦作用于此点时应有的运动．。。。。。。。。。。。]后面的内容你自己去看。转不过来。
[

无所为径 [ 2006-8-13 8:38:00 | By: 傍松听涛 ] 参加高中物理竞赛要注意什么 首先要具有良好的物理和一定的数学知识作为基础。由于高中物理竞赛所涉及的内容大部分是高中不涉及的内容,并不是高中物理知识的简单加深加宽。这就要求我们不仅要吃透高中教材,而且要熟悉掌握竞赛的内容。例如，对刚体的运动(平动和转动的平衡)、质点运动学等内容,都是高中涉及不深的内容,学好这些内容是在竞赛中拿高分的关键。     高中物理竞赛的试题多偏重于规律、方法的应用,还有很大一部分涉及到特殊计算方法、典型物理模型的建立。所以应注意利用多种角度、多种手段进行讲解,能够在透彻分析物理过程，尤其是陌生的物理过程后建立适当的物理模型,并选择适当的数学方法进行求解，从而达到举一反三并提高综合能力的目的。     当然 要有吃苦的精神 ，选择这个 就选择了与别人不同的生活 ？！！ （1）浙江大学出版社舒幼生的《高中物理竞赛陪优教程》稍难,复赛难度的题都有,应付复赛够了 （2）《征服奥林匹克》当是初级的,上面的题比较浅,而且和高靠考接轨(竞赛不行还可提高高考成绩) （3）《奥赛经典》，一本教材，一本实验

[ 本帖最后由 jiangq007 于 2008-11-1 23:11 编辑 ]

如果一定要用转动惯量。中学物理的质点力学也可以转化。如2005年台湾第二区物理竞赛实验试题
[size=-1]若是一刚体对固定轴绕转,则可以看做是无数个小粒子绕着固定轴旋转。各小粒子之旋转半径r、速度v或许不一样,但角速度ω却是相同的。 称为此物体对此固定轴之转动惯量 【高中物理辅导网】高中物理--高中物理竞赛--高中物理其它竞赛 * ...
还有这本书办法也多，可以帮你活活头脑：一、奥赛辅导完成版

1二、物理奥赛辅导方法篇

1、高中奥林匹克物理竞赛解题方法---估算法

2、高中奥林匹克物理竞赛解题方法---作图法

3、高中奥林匹克物理竞赛解题方法---假设法 (1)

4、高中奥林匹克物理竞赛解题方法---图像法 (2)

5、高中奥林匹克物理竞赛解题方法---对称法

6、高中奥林匹克物理竞赛解题方法---极限法

7、高中奥林匹克物理竞赛解题方法---等效法

8、高中奥林匹克物理竞赛解题方法---类比法 (3)

9、高中奥林匹克物理竞赛解题方法---近似法

10、高中奥林匹克物理竞赛解题方法---递推法

11、高中奥林匹克物理竞赛解题方法---降维法

12、高中奥林匹克物理竞赛解题方法---隔离法

三、物理奥赛讲义专题

1、专题10 曲线运动的动力学解

2、专题11 天体运动种种

3、专题12_机械振动二三事

4、专题13_波的几何描述与特征现象

5、专题14_刚体的运动学与动力学问题

[ 本帖最后由 jiangq007 于 2008-11-1 23:19 编辑 ]

参考列题[1]【DOC】高一物理竞赛检测题(四)
[size=-1]文件格式:DOC/Microsoft Word - HTML版
一个质量为m的均匀薄圆环,在水平地面上以角速度ω作无滑滚动(即滚动中环与地面的接触处无相对滑动),环的半径为R,试求此时环的动能 (物理竞赛一P136) 解:因环作无滑滚动,故环心速度大小v0与环边缘各点相对环心的速度大小v是相等,...

原帖由 jiangq007 于 2008-10-31 17:44 发表

                               
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我记得有个初中物理练习题---求圆环的速度---圆环从1米高的斜坡上滚下,它没有滑动,求它滚到地面时的速度?
...

我认为，解这个题，必须引入“转动惯量”概念或与其性质相同的其他表述。当然这只是一己之见，不见的正确

我是在请教你，不用转动惯量及其相关概念，只用初中物理知识，如何解这个题

你只需介绍思路即可

原帖由 jiangq007 于 2008-11-1 23:30 发表

                               
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参考列题[1]【DOC】高一物理竞赛检测题(四)
一个质量为m的均匀薄圆环,在水平地面上以角速度ω作无滑滚动(即滚动中环与地面的接触处无相对滑动),环的半径为R,试求此时环的动能 (物理竞赛一P136) 解:因环作无滑滚动,故环心速度大小v0与环边缘各点相对环心的速度大小v是相等  ...

这已经是高中物理竞赛题目了

此时环的动能包括平动动能和转动动能，单纯使用初中物理知识（无转动惯量概念）如何求转动动能？
请明示

刚体转动动能
http://web.nuist.edu.cn/courses/ ... 02/topic01/kcnr.htm

由此可见，刚体转动动能与转动惯量密不可分，正如刚体平动动能离不开质量一样

平动中的“质量”相当于转动中的“惯量”

在初中，可以根据圆环所有质点的速率汇总圆环的转动动能，但是实质上还是转动惯量与角速度平方的积，还是逃不开“转动惯量”

我们讨论的是1楼的图3，既然转动惯量不可回避，为什么不直接使用它呢？

看来你智商不够.学不了了.---脑筋太死了.你不能打开看看嘛,你根本没去看!?--（15分）15分）3．一个质量为m的均匀薄圆环，在水平地面上以角速度ω作无滑滚动（即滚动中环与地面的接触处无相对滑动），环的半径为R，试求此时环的动能？（物理竞赛一P136）
解：因环作无滑滚动，故环心速度大小v0与环边缘各点相对环心的速度大小v是相等，即v = v0 = Rω，如图所示，A、B两点同在一条直径上，设每点质量均为 ，对地速度分别为vA和vB，直径AB与竖直方向的夹角为θ，则由余弦定理有：


则A质点的动能为
B质点的动能
A、B两质点的动能之和
可见，所有同一直径上对称的两质点的动能之和均为 ，整个圆环上总共有 对这样的质点，所以整个圆环的动能为
能为
公式传不过来.自己去看好了.计算结果当然可以转化为刚体转动惯量的结果．物理用不同的方法，结果是一样的．这你也有疑问？一题可以多解，它是高中．你当然可以用初中物理拉．
那你还是学分析力学好了.---智商不足偏微分帮你忙.
［请明示］：我是让你去想呀．开拓思维．－－－提示，运动分解．
［我们讨论的是1楼的图3，既然转动惯量不可回避，为什么不直接使用它呢？］因为是你要的陀螺质点受力分配呀．那只有冲击金字塔尖了－－－－．比竞赛题还要难得多的陀螺质点力学解题了．

[ 本帖最后由 jiangq007 于 2008-11-2 18:27 编辑 ]

说到刚体转动，必然要引入转动惯量，就像说道刚体平动要引入质量

转动惯量也很简单，并没有什么高深难解之处，而且是解决刚体转动的捷径，是前辈们智慧的结晶

当然你坚决不用也可以，那样的话你只能逐质点去分析，比如这个图

                               
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你可以将转子简化为圆盘或圆环，就按你自己的方法分析


正因为我智商不够，所以一直在请教你，圆环上某质点受力f(t)=?
到现在还没看见你给出结果，不管你怎么分析受力，请给出表达式
f(t)如下图蓝色箭头所示，你可以不考虑我标的F（因为你说过那是错的）

                               
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你不用让我去想，也不必启发我

只有你给出f(t)，我才能明白

只有知道了f(t)，才能分析在此力作用下质点的行为，所以，请直接给出f(t)=?