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探索“博科摆”测量地球自转的原理
[楼主] 作者:yanghx  发表时间:2008/09/05 16:36
点击:6821次

有关"博科摆"测量地球自转的原理,现在似乎还是个很模糊的问题?
这令我感到有些迷惑不解,还是野鹤的"陀螺不倒"问题给我的启发,
想到这其中的道理应该是基本相同的,暂且不说"陀螺不倒"的问题,
就说这个"摆向不变"的问题,现在居然扯到什么遥远的星系参照等问题了,
还有就是用"科里奥利力"来解释的,似乎都很牵强?

 

其实这个"摆向不变"的问题很好解释:
假设博科摆放在地球的极点O处,先把摆球拉开一个角度,假设到平衡点O的投影距离为R,
此时摆球的线速度v=地转角速度 * R
然后释放摆球,当球摆到平衡点O的另一边时,
由于惯性,球的速度方向将保持不变,
但是此时的线速度显然是 -v,刚好与原来的线速度v方向相反,
这就使得科博摆开始逆地球自转方向旋转,

 

球再摆回到初始释放位置时,又变成了与地球自转线速度同方向的v,
这样在摆的"周期/2"里,线速度是v;
在另一个"周期/2"内,线速度是 -v,
所以最后的结果是:博科摆保持了原来的摆动方向不变,

 

当然,精确的定量描述需要积分,结果将显示:
博科摆的轨迹实际似乎不应该是一条直线,而是一条空间曲线?
总之,这与宇宙惯性系和科里奥利力好象没有关系吧?

 

由此可以设想出一个不会转动的"乒乓博科摆":
还是在极点处,只是在平衡点O处放一块完全弹性的木板,
依然先把摆球拉开一个角度,然后释放,球到达O点处时,就被木板反弹回来,
于是球不能到达平衡点O的另一边,于是这个"乒乓博科摆"也就不会相对地球旋转了?


不知各位对这个问题怎么看?还请多指点,

 

 

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 [2楼]  作者:222.240.99.*  发表时间: 2008/09/05 18:02 

读帖时,帖子不存在
 [3楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/09/05 18:05 

读帖时,帖子不存在
 [4楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/09/05 18:10 

北半球时,地球逆时针转动,24小时一圈,因此单摆的摆动平面顺时针转动。24小时一圈(高纬度)。在低纬度通常是摆动平面周期性变化但不是一圈。

※※※※※※
流水和气流不会改变其中超声波束的传播方向——动煤质波动理论呼之欲出!
 [5楼]  作者:刘岳泉  发表时间: 2008/09/05 18:25 

读帖时,帖子不存在
 [6楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/09/05 18:29 

探索、测量地球引力场风是无用功。

※※※※※※
流水和气流不会改变其中超声波束的传播方向——动煤质波动理论呼之欲出!
[楼主]  [7楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/05 18:36 

读帖时,帖子不存在
 [8楼]  作者:xhzjzs  发表时间: 2008/09/05 21:40 

我在思考,这是不是绝对静止系存在的证据?用随地球一起公转,不随地球一起自转的光介质做绝对静止参考系,会有那些矛盾解决不了呢?
 [9楼]  作者:hsx205  发表时间: 2008/09/05 22:44 

它跟我的一个预言暗合,很可能与引力波有关。
学术界用惯性来解释很可能是有问题的
 [10楼]  作者:222.240.55.*  发表时间: 2008/09/05 23:15 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [11楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/06 00:59 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [12楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/06 15:56 

对【10楼】说:

老曾可能是误解了,我的意思是:
如此用“线速度方向摆变”来解释“博科摆不变”的方法是否已经有了?
或者类似的方法也可以,我找了一下,没找到,所以拿到论坛来请教各位,
毕竟我的知识、消息、资料有限,还请各位帮助查询一下?


或者“线速度方向摆变”的解释并不合理?所以才找不到类似的说法?
联系到“陀螺不倒”的问题,似乎也是含糊其词,不说清要点,
不太明白其中的奥妙呀,难道这里也有类似“陀螺悖论”那样的问题吗?
没看出来呀,这里的问题似乎比陀螺来的简单明了,

[楼主]  [13楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/06 16:14 

对【9楼】说:

暂时还没看出来与引力波有关呀?
不过显然只用惯性来解释是不够的,
虽然在摆动过程中,有半径变化引起的“科里奥利力”问题,
但那个影响很小,只是影响到摆球的轨迹可能不是简单的平面曲线,
但这好象不是“摆向不变”的原因?


“惯性”也不应该是摆球来回摆动方向上的运动惯性,
而是摆球在初始位置上所具有的“地转线速度”v(大小和方向)的惯性,
而且如果没有“线速度方向摆变”,也还是不能保证“摆向不变”,
比如“乒乓博科摆”就是一例?



 [14楼]  作者:222.240.97.*  发表时间: 2008/09/06 18:03 

读帖时,帖子不存在
 [15楼]  作者:爱果斯坦  发表时间: 2008/09/06 18:29 

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 [16楼]  作者:刘岳泉  发表时间: 2008/09/06 19:12 

对【11楼】说:

    你拿个地球仪做个实验﹕在球面上找一个活动支点,再以这支点为球面切线方向上置一根针,转动球体而针的方向始终不变(即博科摆运动的惯性方向),请观测针与球面的相对位置有何变化规律?

.

    陀螺不倒的问题同样来源于惯性,只是解释要复杂很多,章动是陀螺受力不均匀造成的,进动与章动是两码事,你尽受老焦的思维左古,哪来的什么“陀螺悖论”问题?



※※※※※※
相对论误导科学走斜路,是非曲折待历史见证;引力场以太旧貌焕新颜,定海神柱将扭转乾坤。.................... 想当初时空迷思闯科海,荣辱以乐可生命当歌;看如今闲庭信步攀高峰,重构宇宙再平展时空。
 [17楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/09/06 20:07 

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 [18楼]  作者:222.240.42.*  发表时间: 2008/09/06 21:07 

陀螺不倒与傅科摆摆球方向不变都是属于惯性问题,稍有不同的是陀螺的转轴一端是着地的,只要将这个转轴的形状位置做的适中,加上整体的质量分布均衡,则即使给这个陀螺的初速度的方向不十分理想,它在着地的转动中也会自行校正,使转动的切线速度形成的离心力方向与地面平行,转轴与这个平行垂直,它当然不会倒的,不存在什么陀螺悖论。


曾云海
[楼主]  [19楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/06 23:42 

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[楼主]  [20楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/07 00:03 

对【17楼】说:

“"傅科摆"和"陀螺不倒"的最本质原因确实是一样的,就是转动动量矩的方向保持不变”


老黄说的当然也不为错,可是进一步问:为什么“转动动量矩的方向保持不变”?
是不是现在学校里都不解释这个问题呢?
虽然物体为什么会具有惯性的问题很难用其他更基本的理论或机理解释,
但是转动动量矩的方向为什么会保持不变,这个问题确实是可以用“线速度方向转换”来解释的?

 [21楼]  作者:刘岳泉  发表时间: 2008/09/07 00:07 

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[楼主]  [22楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/07 00:15 

对【15楼】说:
能画一下吗?我感觉似乎是一条这样的曲线,先只能大概夸张的画一下:
 [23楼]  作者:平阳睡狮  发表时间: 2008/09/07 00:34 

读帖时,帖子不存在
 [24楼]  作者:刘岳泉  发表时间: 2008/09/07 00:39 

对【22楼】说:
    相对于地面肯定只是一条曲线,可是相对于整个宇宙“惯性空间”(通常可以称之为“绝对空间参考系”)就永远是一条直线。

※※※※※※
相对论误导科学走斜路,是非曲折待历史见证;引力场以太旧貌焕新颜,定海神柱将扭转乾坤。.................... 想当初时空迷思闯科海,荣辱以乐可生命当歌;看如今闲庭信步攀高峰,重构宇宙再平展时空。
[楼主]  [25楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/07 01:10 

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[楼主]  [26楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/07 01:14 

对【24楼】说:
宇宙“惯性空间”是个什么东东?能描述、解释一下吗?
 [27楼]  作者:刘岳泉  发表时间: 2008/09/07 02:48 

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 [28楼]  作者:222.240.96.*  发表时间: 2008/09/07 10:05 

啊,热闹起来了。
我还是先不讨论那个乒乓摆。有了傅科摆摆球方向不变与陀螺不倒的事实对照就足够了。
我18楼说,“陀螺不倒与傅科摆摆球方向不变都是属于惯性问题,稍有不同的是陀螺的转轴一端是着地的,只要将这个转轴的形状位置做的适中,加上整体的质量分布均衡,则即使给这个陀螺的初速度的方向不十分理想,它在着地的转动中也会自行校正,使转动的切线速度形成的离心力方向与地面平行,转轴与这个平行垂直,它当然不会倒的,”——有了这个条件,假如陀螺转动的惯量能使陀螺永远转动的话,哪怕地球自转一周、陀螺在空间翻转360°,这个陀螺也不会倒的。——这看似又回到了我自己的2楼而否定了自己的14楼!其实不是的,2楼所说的是事实,14楼说的是基本原理,这个基本原理就是牛顿的惯性定律!2楼和18楼所出现的情形就是惯性附加了外力的因素。陀螺不倒的外力因素是制作上的技巧——陀螺的发明者将陀螺的腿做成带弧线的锥型,如果陀螺在转动中偏斜,那带弧线的锥型的腿马上就改变了着地的部位(像汽车传动轴的万向节一般),这就改变了陀螺形状轴的位置,这个转轴位置一改动,上面宽大的惯性转动部分就失去了平衡,倾斜这方的离心力小于相反一方的离心力,离心力大的这方就用力拉陀螺,将陀螺拉正,于是转轴又回到了它该在的位置了。陀螺倒不了,地球转动、它不倒,你使劲抽它、它不倒。
有些问题我们不要想的太复杂了,好似自己有惊天的发现一样,还说你不能解释这个问题、就别谈反对相对论,其实这些人就没有发明陀螺的人聪明,没有发明不倒翁的人聪明。

曾云海
 [29楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/09/07 11:04 

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[楼主]  [30楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/07 12:06 

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