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上一主题:太阳消失后,地球也要过8分钟才会... 下一主题:关于黄绍喜用重力摆测引力的实验...
 [61楼]  作者:222.240.34.*  发表时间: 2008/09/09 21:56 

至于傅科摆的轨迹问题有了那些实验结果就足够了——在极地,地球每转一周、摆球对地面的投影是一个圆面,在赤道是一条与赤道夹角不变的直线——我的纸质资料和百度众多的资料说的一周是24小时(老董说的也是24小时),23.9小时多一点是我个人的修正,这个修正是必要的——地球的太阳日是每年365天5小时21分48秒,而实际是地球每年自转了366圈多,这正如月球每月绕地球公转一周,每月月球自转也是一周,如果以地球为参考、月球就没有自转,以嫦娥一号为参考、月球自转了一周。以24小时为一周是编资料人的错误。还有,老董说除高纬度地区外,低纬度地区也是以24小时为一周期,但不足一个圆,资料上面说,除极地外的其他纬度,一个圆需要24小时以上甚至30多个小时,这两种说法都是对的,因为这些圆是一个又一个叠加的,地球自转一周、摆球没有画完一个圆、又可以用地球下一个自转来画足,所以就需要24小时以上了,那么我又为什么说羊歌乐说的比24小时多几个小时是错误的呢,问题在于羊歌乐说傅科摆不能测地球自转,其实,任意纬度都是可以求出需要多少小时画个圆的(比方老刘的正弦法),只要知道了纬度,就可以从那个圆知道地球转了多少角度。
摆球的摆动方向不变,即使分别在地球公转轨道的所有方位都是一致的,因为赤道与黄道的夹角都是一致的,即使在绕银核公转轨道的所有方位也是不变的。摆球在地球的引力范围内只受了地球的引力能改变运动的上下方向、没受到改变左右方向的力,除非摆球飞出了地球强引力范围、才可能受到其他天体的引力,而改变上下左右的方向。

曾云海
[楼主]  [62楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/10 13:47 
[楼主]  [63楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/10 16:01 

总之傅科摆与陀螺的相似之处在于:
傅科摆指向不变的原因是:垂直于摆面的地转线速度u的方向不变(关键是怎样证明u的重要性),
陀螺进动与不倒的原因是:垂直于旋转面的章动线速度u的方向不变(小章动下是近似垂直的),

所不同的是:
傅科摆的u是地球自转产生的,重力mg垂直于u,所以不影响u,地球不转,u=0,摆向照样不变,
陀螺的u却不是陀螺自转产生的,而是重力矩mgL产生的,没有重力mg,u=0,陀螺照样不倒,但是进动=0,
(没有重力,当然也就谈不上倒不倒的问题)



[楼主]  [64楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/10 17:42 

也可以先做一个最简单的单摆,然后在摆球到达摆幅点时,沿垂直摆面的方向轻推摆球,
给它一个该方向的初速度u,于是就变成了一个“椭圆锥摆”,
如果此时以吊点为中心旋转,当然不会对“椭圆锥摆”的长轴方向有什么影响,
如果以吊点外一点为中心旋转,就不好说了,因为吊点的运动好象会影响“椭圆锥摆”?

如果是一个“乒乓摆”也许又不同了,当你垂直摆面轻推摆球后,会是怎么个摆法呢?
即使仍然近似为“椭圆锥摆”,估计其长轴方向也很可能是不断改变的?
 [65楼]  作者:222.240.33.*  发表时间: 2008/09/11 08:47 

看了64楼,我笑得眼镜掉在地上打碎了。
 [66楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2008/09/11 09:53 

可惜野鹤后来遇到了“临界值”的问题,这个东东令他不知所措,
他的“章动线速度”(章动二字是我给他加上的)假说遇到了麻烦,
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老杨,你又在造谣



==============
但其中确实存在一些规律,可以近似简化计算,比如忽略章动的数学近似处理就是一种,
但这也只是数学上的近似处理,不能因此就认为没有章动也能形成进动,
++++++++++++++
谁告诉你忽略章动了?
你是不是说由于现实中没有直线运动,那么也不允许研究直线运动了?
所有的“直线运动”都忽略了“曲线运动”,都是数学近似处理?


==============
有些推导甚至会得出很荒谬的结果,比如“临界自转角速度”(临界值)的说法,
++++++++++++++
你竟然敢说经典力学的经典结论之一荒谬,很有胆量,可惜用错了地方



综上所述,你仍然是一脑袋浆糊

关于付科摆,与陀螺的共同点:都是参照系惹得祸
可以先考虑在北极点悬挂,并在北极遥远的上空俯视,离开单摆、离开地球!
 [67楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2008/09/11 10:08 

 

========================= 

我28楼已经说得很清楚了,陀螺因为有对地面的那个支点,是不容许它的转轴进动的,所以它只得改变旋转的线速度方向,因而它不倒;地轴没有那个支点的限制,地轴可以进动

曾云海先生,您这两个进动分别是什么意思?

上图的陀螺不被允许进动?

 

 [68楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2008/09/11 10:16 

你是掉进他那光盘正(余)弦曲线陷井里去了,我早已给他作了明确解释,他把任意质点的均匀螺线前进理解为不同质点同时受正弦力作用,他的思维方式全错了!现在轮到你进入他的陷井里面,受他的错误思维左右(见我的第 [16楼] )来理解傅科摆,并进一步误导别人,我倒要看看你怎么与他讲得清?
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岳全兄,你自从3年前追查莫须有的“向上分力”未果,从此不再提陀螺的事情,关于陀螺“为什么不倒”近期有什么进展吗?

还记得你当年大战正和,坚定地反对他那依赖数学方程的颇为勉强的理由,哈哈,真是痛快,可惜未能拿下他
[楼主]  [69楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/11 11:57 

虽然一时看不清这些玩意有什么大的意义,不过直觉似乎还是有必要捎带说着点,
对于傅科摆(极点处):
似乎是由两个单摆的合成---双摆:
一个单摆A的“初势能”由释放摆球时的高度差决定,
一个单摆B的“初动能”由释放摆球时的“地转线速度差”u(相对地轴)决定,

 

就是说:
当A达到势能最大、动能最小时,
B则相反---势能最小,动能最大(B的平衡点,A的振幅点),
而当绳子到达B摆的“振幅点”时,A的势能最小,动能最大(A的平衡点,B的振幅点),
B则相反---势能最大,动能最小,

 

这样,
由初始摆绳与铅垂线所成的角度就可以确定A的摆动规律,
由初始地转线速度u=R*ω就可以确定B的摆动规律,
这样的解法是否会简单一些呢?

 

A摆比较简单,不成问题,
B摆似乎不是那么明显,我感觉应该是有这个摆动存在的?
我开始时认为摆球到达吊点O另一端时的速度u方向不变,其实是反向为-u了,
不过这个-u是速度(垂直于A摆平面),不是我以前说的“地转线速度”,

 

 [70楼]  作者:222.244.21.*  发表时间: 2008/09/11 13:02 

回【67楼】
云野鹤先生,你那是进动吗?不是,是滚动。它能定方向吗?不能。与地球受其他天体的引力产生的章动而导致地轴的进动不是一回事——地球是旋转的方向不变(赤道与黄道的夹角不变),你这陀螺的旋转方向是时刻在变的,由于陀螺初始旋转方向的惯性力抗拒旋转方向的改变产生了往回拉的力、抵消了重心的不平衡,所以陀螺就可以作圆周的滚动了,圆周的大小是它按惯性力的大小自行选取的,你若硬性的规定它一个圆周大小、它是会倒的,那个惯性力消耗完了,它也会倒的,不信你就试试——这是滚动,不是进动!

曾云海
[楼主]  [71楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/11 15:25 

有两件事有点奇怪:
1、没有找到“傅科摆”与“椭圆锥摆”的关系论述,
2、居然检索不到“椭圆锥摆”,只有“圆锥摆”,
不过有资料介绍:“圆锥摆”确实可以分解成两个同频、同振幅的互垂单摆,
那么估计“椭圆锥摆”当然就可以分解成两个不同频、不同振幅的互垂单摆了?

想省点事,找个现成公式,可惜居然很难找到有关“椭圆锥摆”的分析资料,
不过好在自己分析也不算难,
现在不清楚的是:这个“椭圆锥摆”与“科里奥利力”是一个什么关系呢?
或者我说的这个“椭圆锥摆”(傅科摆)根本就是错误的?
可现在也都认为摆球的轨迹是椭圆呀,那就肯定是一个“椭圆锥摆”了,
为什么不按“椭圆锥摆”来计算呢?这不是会简单很多吗?

[楼主]  [72楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/11 15:41 

对【66楼】说:

本想给你的陀螺找个女伴---傅科摆,
可惜看来他们的属相还不一样,而且“妇科摆”还有点男,只好作罢了,呵,


 [73楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2008/09/11 16:10 

对【70楼】说:

曾云海先生,您认为这是滚动?

 [74楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2008/09/11 16:28 

还有这些,这都是滚动?
 [75楼]  作者:222.244.153.*  发表时间: 2008/09/11 20:54 

我是说的你67楼那个玩意是滚动(你74楼是些什么玩意就看不清了),你骑过摩托吗?当你高速行驶而拐弯时,为了平衡向前的惯性,摩托需要向内偏,轮胎就是内侧面着地了,你说那也叫进动吗?
所谓进动,是旋转平面的方向不变,形状轴旋进!以地球的进动为例:现在是赤道面与黄道面的夹角为23.5度,地轴(即形状轴,地球是围绕这个形状轴自转的)指向北极星附近,由于进动,若干年后,地轴偏离了北极星很多,但赤道面与黄道面的夹角仍然是23.5度(赤道面相应的移动了,仍与地轴垂直),即旋转的平面方向没有变。你67楼那个玩意儿那轴的边沿是形状轴吗?那个陀螺是围绕那个滚动着地的边沿旋转的吗?不是的呀!陀螺仍然是围绕那个轴的中心旋转的呀!你从哪里看到了旋转中心进动了呢???
你连什么叫进动都不懂,在这里闹了这么久,你自己说,你对相对论和量子力学一窍不通,又为什么说不搞清你这个问题就别想反对相对论,你也该收场了吧。人家说到傅科摆,你又不懂装懂,说什么参考系惹的祸,祸在哪里???

曾云海
 [76楼]  作者:222.244.153.*  发表时间: 2008/09/11 21:36 

老杨,
你应当赔我一付眼镜(见65楼),如果生活实在困难就算了。

曾云海
 [77楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2008/09/11 22:03 

哈哈,多少民科,在陀螺面前都败下阵去,看来曾先生也不能幸免

进动:

进动本为物理学名词,一个自转的物体受外力作用导致其自转轴绕某一中心旋转,这种现象称为进动。

http://baike.baidu.com/view/45035.html?tp=1_01>

 

百度百科也不过如此,该“进动”简介很不严谨,不过作为这个级别的讨论也将就了

 

正宗官方解释在这里(注意旋进就是进动)

http://www.astronomy.com.cn/bbs/viewthread.php?tid=87910&page=36&fromuid=45044#pid914987>

 

曾先生如有兴趣可以对照一下自己上面的话

鉴于我们对陀螺运动认识的差距太大,大大地打击了我以为找到一个好对手良好心情,就陀螺问题,到此为止,前面的话就当我没说

 [78楼]  作者:222.244.153.*  发表时间: 2008/09/11 22:40 

云野鹤先生,
我在哪里不能幸免败下阵来啊!我只问你67楼那个陀螺的中心轴在哪里?它进动了吗?你就答不上来呀!
你给的链接的网页我粗略的看了,那些正宗的东西我都知道,其所说的进动含义和我在上面说的相同。

曾云海
[楼主]  [79楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/11 22:54 

对【76楼】说:
但不知老曾笑从何来呀?怎么我想逗乐时,没人笑,想严肃讨论问题,却令人笑掉眼睛?
 [80楼]  作者:刘岳泉  发表时间: 2008/09/11 23:14 

对【68楼】说:

   陀螺问题就免谈了,只说正和所依赖矢量分析,他居然弄出了一个独立的“科氏力”,我用惯性原理解释把他说得个哑口无言,至今不敢到这论坛来称逞强了。其实他只是太教条了一点,他的知识面还是一流的,很怀念他。

.

    再补充一句﹕惯性原理矢量其实是同一事物的两个不同属性,前者是物理语言,后者则是数学逻辑。惯性是理想的直线轨迹,任何力学行为都必然会表现出曲线状态,直线与曲线的相互关系就是数理逻辑上的矢量运算,我与正和的论战都没有现在认识的如此深刻,所以他也就不明不白地成了我的手下败将。



※※※※※※
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。
 [81楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2008/09/11 23:45 

对【78楼】说:

67楼的动画,是哈工大近期教学视频截图,那个陀螺是教具,原视频好像在百度量子力学吧

 

这个视频是教授正在给学生们授课,授课内容为刚体的定点运动——陀螺的旋进(进动)

 

你居然说那是滚动,岂不是要笑掉学生们的大牙?

这个陀螺的运动于73楼的图道理相同,他们遵循同样的原理,您认为一个是滚动一个是进动?

 

进动分为若干种,我们常见的陀螺,称为拉格朗日陀螺进动,即重力矩作用下的进动,我前面贴的几个实验动画都在此类

还有欧拉陀螺自由进动,也就是无力矩作用的惯性运动,比如地球等天体,除了受其他天体不平衡的引潮力引起的进动外,还存在自他创生时就有的惯性进动,这是胎里代

另外还有理论上严格的规则进动,还有老杨钟情的“拟规则进动”,与赤道惯量有关的快进动,与赤道惯量无关的慢进动

还有索菲娅不对称陀螺特殊的运动(终结号称数学水妖的刚体定点运动的波兰女奇人)

还有混沌现象高频振荡等等等等

 

这是刚体定点运动问题,原则上将可分为两大类,一类是惯性运动(无外力作用),一类是受迫运动(有外力作用),我追查的是第二类,外力如何导致陀螺如此运动

恕我愚昧,您的“所谓进动,是旋转平面的方向不变,形状轴旋进!”在我看来实在是不知所云,大概那形状轴也是您自创的词汇,老杨就经常自创名词,弄得别人一头雾水

 

呵呵,所以请恕我直言,我很失望,原以为遇到了高人

我简略地看您的其他发言,似乎底气十分充足,但是您不适合讨论陀螺

 [82楼]  作者:222.244.153.*  发表时间: 2008/09/12 00:01 

老杨,
你64楼将傅科摆的摆球在摆幅点时从垂直方向推一下,从力的合成法则也不过是改变了摆动的方向,其后傅科摆就按这个方向摆动,它的摆幅是固定的,怎么会变成椭圆锥摆呢?
你还没搞清傅科摆如何在地面的沙床上画圆面的吧,傅科摆的摆球是以它固定的周期、固定的方向、固定的长度(摆幅)在空中一返一复写一字,那个书童将笔底下的纸摊在转动的圆盘上面(地球的极地),这个圆盘24小时(实为23.9小时多)转一转,所以摆球只能画正圆的放射线的圆面,哪有什么椭圆锥摆。

曾云海
 [83楼]  作者:222.244.153.*  发表时间: 2008/09/12 00:16 

对【81楼】说,
是哈工大的教具也错了,该陀螺的转动中心是那转轴的中心,那着地的转轴边沿及陀螺的宽大部分都是围绕转轴中心转的——你敢否认吗???陀螺围绕转动的部位移动过吗???你怎么这么不懂什么叫进动呀!

曾云海
 [84楼]  作者:222.244.153.*  发表时间: 2008/09/12 01:22 

野鹤,
你自己贴个画面,你看不出来,你以为我也看不出来。
如果是整个陀螺转一圈,转轴在地面也是滚动一圈,那么,这个陀螺的转动中心还是转轴的中心,转动中心并没有进动,这就明显是滚动;如果整个陀螺是围绕着地的转轴边沿快速旋转,着地边沿缓慢旋进,那才是转动中心的进动。如果是后者,那画面的陀螺会一直朝内吗?

曾云海
 [85楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2008/09/12 08:52 

对【84楼】说:

曾先生,我不想否认什么,这些实验我都亲手做过,因此说到实验,您应该谦虚些

 

就这个实验

您应该看到,最初学生市两手握着自转轴的,这说明轴与转子并非刚性连接,转子在高速自转,轴却没有转,因此您的“陀螺转一圈,转轴在地面也是滚动一圈”不攻自破

如果上图还不清楚,那么这个图

就彻底消除了您的滚动说念头

这是非常普通的玩具陀螺,外框与转子是分离结构,中间的红色转子高速转动,外框却不随之自转,如果不信可以问老杨,身在昆明的老杨在我的怂恿之下,让老伴从大连买了一个

因此,您的滚动之说从何而来?

外轴根本就不转,而且是用线吊着,请问哪里来的滚动

 

另外如果要说陀螺,请规范一下用词

 [86楼]  作者:222.240.97.*  发表时间: 2008/09/12 10:55 

云野鹤先生,
我是在讨论67楼那个陀螺为什么不倒,我在70楼说了,其所以不倒是惯性与重心偏离的平衡,自转中心没有进动。85楼陀螺是什么情况我不知道,我从来没有否认吊着的陀螺有进动。
我一直在问你,67楼所演示的那个陀螺的转动中心在哪里???你只要回答清楚了这个问题、是滚动还是进动就明确了!

如果着地后该陀螺的转动中心在转轴那着地的边沿,你看到了转子或形状轴哪个部位有跳动——这不就很明显了,转子和转轴着地的边沿是以相同的角速度绕形状轴的中心转,这个“中心”没有进动!

曾云海
[楼主]  [87楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/12 19:57 

都没错,进动本来属于滚动,只要是自转轴的运动都可以叫做滚动?
常见的是自转轴的平动,这里的进动比较特殊---自转轴的转动,

 

我奇怪的是傅科摆如果是两个单摆的合成---椭圆锥摆的话,
是否还会与“科里奥利力”有关呢?
如果说一个方向的单摆A与“科力”无关,而另一个方向的单摆B却与“科力”有关?
这似乎很难以理解呀?分析单摆的问题时,好象从来没听说过要考虑“科力”吧?

 

A单摆与B单摆只是振幅不同,绳长L与g都相同,所以周期 T=2π sqr(L/g)相同,
那么只要着重探讨一下振幅就行了:
假设A摆的振幅是A,B摆的振幅是B,则都取决于释放摆球的初始θ(A的势能)与v=rω(B的动能),
A的振幅很简单:
A=L*sinθ
B的振幅麻烦一点,可根据能量守恒定律求得:

 

假设:摆球到达B摆在y轴的最大位移点处,具有势能mgh=mg[L- sqr(LL-BB)],h如图,
由能量守恒定律有:
(1/2)mvv=mgh
(1/2)m rrωω = mgh
解出:
h = rrωω/2g = AAωω/2g

 

由几何关系得(如图):
h=L- sqr(LL-BB)
解出:
BB=2Lh-hh
= 2L(AAωω/2g) - (AAωω/2g)(AAωω/2g)
= (AAωω/2g) (2L - AAωω/2g)

 

由于: AAωω/2g 很小,
一般:AAωω/2g  << 2L ,近似忽略得:
BB≈ (AAωω/2g) (2L)
= L AAωω/g
最后得到:
B≈ Aω sqr(L/g)

 

所以两个单摆的运动方程得以确定:
A摆: X=Acos [(T/2π)t + Φo ]
B摆: Y=Bcos [(T/2π)t + ψo]
“椭圆锥摆”的运动轨迹是一个椭圆,运动方程为:
XX/AA  +  YY/BB  = 1

 

例如假设:有一个傅科摆的绳长L=100米,摆球初始距离平衡点O的投影为A=10米,
地球自转角速度ω=15度/3600秒*57.325度= 7.2685 e-5 (弧度/秒)
则B摆的振幅为:
B≈ Aω sqr(L/g)
= 10 *  7.2685 e-5 * sqr(100/9.8)= 0.0023(米)= 2.3(毫米)

 

 [88楼]  作者:222.240.99.*  发表时间: 2008/09/12 20:45 

老杨,
你不懂,滚动怎么是进动呢?滚动如果就是进动,云野鹤先生又和我争论这么久干什么呢?
真所谓是外行看热闹、里手看门道。你要分析那个陀螺着地后是滚动还是进动,你就先得知道陀螺的自转中心在哪里,我从那么一个小画面一看就能看出来,你们就是亲手做实验也未必知道。

曾云海
[楼主]  [89楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/09/12 20:55 

“进动”是有明确定义的:陀螺自转轴绕铅垂轴的转动称为“进动”,
那你就要给出个“滚动”的明确定义呀?
 [90楼]  作者:222.240.99.*  发表时间: 2008/09/12 21:15 

“进动”是有明确定义的:陀螺自转轴绕铅垂轴的转动称为“进动”,
那你就要给出个“滚动”的明确定义呀?
===============================================================================================

你躺在地上打滚就定义为滚动。

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