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极轨卫星与旋转系
[楼主] 作者:云野鹤  发表时间:2008/11/17 20:07
点击:4019次
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[楼主]  [2楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2008/11/18 09:39 

xhzjzs怎么又跑了?
还是从简单开始吧,先弄清楚最基本的参考系概念再去说高深理论,否则只能越说越乱
 [3楼]  作者:xhzjzs  发表时间: 2008/11/18 11:19 

谢谢云大侠提供了这么好的资料。
确实是这样的,这跟科式力有关,跟所谓的参考系有关,其实是跟光介质有关的。
我们知道:由于地球相对光介质(大多数人没有认识到它存在。只是假设存在所谓的参考系,而且不是绝对静止参考系,只是根据要求选取所需的参考系,不满足就不选取了)在赤道有465米/秒的运动。因此,发射卫星时,向东比向西更省燃料。看一下下面资料。 可以说,存在绝对静止系—光介质,以及绝对动能和能量。

为什么向东发射卫星与向西发射卫星消耗能量不同?
关键在于地球自转本身是由初速度的。卫星发射开始时在地球上,所以就有出速度。地球自西向东转,顺向比较省然料的。
卫星所需要的速度很大。民航飞机的速度一般约300米/秒,战斗机的速度可达700米/秒,而卫星的速度要达到7500米/秒以上,所以发射卫星很费劲。火箭发射时有效载荷质量只有起飞质量的1%~2%,其他绝大部分是燃料质量,少部分是结构质量,因此提高运载能力显得非常重要。在向东发射时,地球自转赋予的初速度减少了火箭所应提供的速度增加量。当发射点在赤道时初速度最大,达到465米/秒,随着发射点纬度增加初速度逐步减小。粗看起来这初速度比第一宇宙速度小很多,但是对运载能力的影响却很大。在向南(或向北)发射极轨卫星时,向东的初速度没有用处,其运载能力就比向东要小,对一些动载火箭向东发射要比向南(或向北)发射极轨卫星运载能力大一倍,所以大多数卫星部是向东发射的。
有时卫星需要900轨道倾角的极轨道或大于900轨道倾角的太阳同步轨道,这时火箭就需要根据卫星的需要向南(或向北)偏西方向发射。所以,也不是所有火箭都是向东发射。

这里有个问题,卫星速度的绝对静止系是光介质。而飞机为什么不是,如果是,向西飞,速度应该先减小到0(掉到地上去了)再增大。

顺便问一下,有没有太阳极轨卫星的资料?这对于研究地球公转是什么系很有帮助。

[楼主]  [4楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2008/11/18 16:31 

呵呵,你还是念念不忘你的“光介质”
地球赤道的线速度465m/s相对是一个假想的静止空间,这个假象空间以地球质心为静坐标原点,认为地球质心静止或直线匀速运动,所有运动都相对于该静止原点,这实际上就是一个相对的绝对惯性系,说其相对,是因为忽略了地球质心绕日公转以及太阳系在宇宙空间的运动,也就是说地球质心并非严格静止(或直线匀速运动)
尽管地球质心也在运动,但是分析北极炮弹或极轨卫星之类相对太阳系(或宇宙空间)属于小尺度、短时间的运动,完全可以将地球质心做为惯性参考系

这应该就是你的光介质,如果我理解不错,你的光介质就是以地球质心为静止原点的(相对)惯性系参考
既然是参考系,我们还是统一到参考系的名称,以免混乱


★★这里有个问题,卫星速度的绝对静止系是光介质。而飞机为什么不是,如果是,向西飞,速度应该先减小到0(掉到地上去了)再增大。
顺便问一下,有没有太阳极轨卫星的资料?这对于研究地球公转是什么系很有帮助
。★★

卫星靠的是离心力(或相对地球质心的向心加速度),而飞机靠的是空气的升力
如果飞机相对空气的速度为0,无疑它会掉下来,它相对地表的速度形成的离心力微不足道,就像人在赤道和极点,体重是会有些许变化,但是变化非常小,无论在赤道上静止不动,还是以465m/s的速度向东或向西奔跑,体重变化不大
如果卫星在惯性系的速度为0,尽管地球会观测到他具有向西的速度,但是他肯定沿惯性系的直线掉向地心

另外,没听说过太阳极轨卫星,所有的彗星好像也有偏角,不知道是否存在过太阳极轴的彗星,如果需要,我倒是可以作出动画,我想和1楼的示意图没什么区别

 


好了,现在开始操练1楼的问题
在地球上测得极轨卫星在沿经线方向匀速飞行的同时,还在纬线方向作变速运动,速度变化为v2=ΩRsin(ωt)
加速度为a=-2ΩωRcos(ωt)
这就是科里奥利加速度,简称科氏加速度
相应的f=ma=-2mΩωRcos(ωt)就是科氏力
始终垂直于卫星运动方向(卫星南北运动,科氏力出现在东西方向)

以地球旋转系的观点,正是余弦规律的科氏力f=-2mΩωRcos(ωt),导致卫星在纬线方向速度分量的正弦变化v=ΩRsin(ωt)
(类似简谐运动)

这是地球旋转系对卫星的曲线运动给出的解释,引入了虚拟的科氏惯性力,只有这样才能避免与外力是改变物体运动状态的原因冲突,因为非惯性系在没有作用的前提下,同样不允许出现纬线速度分量变化
也就是为了在非惯性系继续遵守牛顿绝对惯性系理念,不惜引入无施力者的虚拟惯性力
(非惯性系中的惯性力概念从初中就开始灌输了,地理学中的地转偏向力就是科氏惯性力)

其实在惯性系看来,这一切都不存在,卫星老老实实地绕地心作圆周运动,没有其他速度分量,没有科氏力

 

虽然很多人对惯性系和非惯性系认识混乱,但是我想这些对你来说都是基本知识,无须强调,我所以说这么多,是为了引出以下问题

 

如果地球无自转,卫星在地面的投影仍然是1楼示意图的那条曲线,纬线方向速度分量变化同样遵循v2=ΩRsin(ωt)

这次是太空观察者(惯性系)、地球观察者(同为惯性系)都看到了卫星纬线方向的曲线运动

这就肯定是有真实外力参与其中,而不是任何虚拟力

现在只能肯定这个真实外力只存在于纬线方向

先不管这个真实外力来自何方(回头再找施力者),他的表达式应该是什么?

f(t)=?

 

这可不是在考你,请不要误解,事实上到现在我也不能肯定地给出上式,所以总想做实验进行验证

我是想借助你的智慧和学识,彻底弄清楚它

呵呵,内容有点多,慢慢看吧

 [5楼]  作者:mayingzhuo  发表时间: 2008/11/18 17:34 

对【4楼】说:

好样的!你在此楼里说的都对。(理解的比较透彻,清晰。)

只是“虚构的科氏力”是没有必要。因为,仅是为了让牛顿的定律在非惯性系有效,这是没有必要的。如果我说牛顿的定律“仅是在你说的惯性系成立”,那么,你的“非惯性系”里还让牛顿的定律有效,不是多此一举吗?所以问题的关键,就是,在牛顿力学里的定律都是在各向同性的空间背景里的情况。不能用在加速系(旋转系也是加速系)或引力场背景空间里。在我总结的“广义惯性力定律与广义惯性运动定律”里,就已经说明了,无论是牛顿的惯性力、惯性离心力还是科氏力,必须在“各向同性”的背景空间里才有效,才有“真实的力”。

所以,从我的角度来说,你对此方面的基础理论学得是很好,但是,你的“多余”的虚构力,实在是“学得太扎实了”。扎实得不能看到基础知识的“可变动性”。单纯地就此“虚构力”(科氏力),也许可以“有无”没有什么大不了的事。但是,当涉及到“引力方面时”,可就是基础理论的“自恰”问题了,如此的自恰的不协调,已经“阻碍”了继续认识“自然界“的进程。这也许你没有看到。

 [6楼]  作者:xhzjzs  发表时间: 2008/11/18 17:52 

f(t)=-2mΩωRcos(ωt),即用非叉乘形式表达科式力。
您是不是想说明:在地面观测者来看,同一条曲线。
在非惯性系找不到施力物体,在惯性系却能找到施力物体。

 

 飞机靠的是空气的升力
------------------------

我差点给忘了,应该如此。这就说明有绝对运动和绝对动能外加绝对静止系。

 [7楼]  作者:mayingzhuo  发表时间: 2008/11/18 19:18 

对【6楼】说:

f(t)=-2mΩωRcos(ωt),即用非叉乘形式表达科式力。

[[[[叉乘是必须的.非正交的方向是"分量"意义]]]

 


您是不是想说明:在地面观测者来看,同一条曲线。
在非惯性系找不到施力物体,在惯性系却能找到施力物体。

[[[[是由于“参考系的选择问题。在地面角度(旋转系、非惯性系)看(飞出的炮弹),轨迹是曲线,但是在“惯性系来看”(已经就是基准参考系)是直线(垂直地面方向的运动不算在内)。所以,没有科氏加速度,还是惯性运动,所以,在惯性系照样是“没有施力物体”。

 

那么在什么情况下存在“施力”物体?(列车由于地面上的铁轨的“限制”(受迫运动)下南北方向运动 (速度v;直线)的情况下(铁轨在随地面旋转,角速度ω;参考系物可以是太阳,背景空间是地面水平方向的各向同性空间,[地面上方的短时间小范围的近似],铁轨就是列车的“施力”(对列车是外力)物体。而列车对铁轨的反作用力才是真实的“科氏力”。]]]]

 

 飞机靠的是空气的升力
------------------------

我差点给忘了,应该如此。这就说明有绝对运动和绝对动能外加绝对静止系。

[[[可以如此地说,这是在抽象的角度,具体的是可以“人为”方法来规定与确认]]]]

 

另外,你虚构一个“光介质”的用意无非是想“确定个绝对(静止)参考系”。没有必要。

 [8楼]  作者:mayingzhuo  发表时间: 2008/11/18 19:57 

对【4楼】说:

这是地球旋转系对卫星的曲线运动给出的解释,引入了虚拟的科氏惯性力,只有这样才能避免与外力是改变物体运动状态的原因冲突,因为非惯性系在没有作用的前提下,同样不允许出现纬线速度分量变化
也就是为了在非惯性系继续遵守牛顿绝对惯性系理念,不惜引入无施力者的虚拟惯性力
(非惯性系中的惯性力概念从初中就开始灌输了,地理学中的地转偏向力就是科氏惯性力)

其实在惯性系看来,这一切都不存在,卫星老老实实地绕地心作圆周运动,没有其他速度分量,没有科氏力

%%%%%%%%%%%%%55

问题就出现在这里。就是“外力是改变物体运动状态的原因”这个物理含义。此含义是“不确切的”。实际上,在牛顿的第一定律里,要使其“物理意义”成立。是有条件的,首先就是在“各向同性”背景空间里(这是最重要的前提);其次,在没有外力的作用下,物体总是保持直线匀速运动。所以,准确地说“仅在各向同性背景空间里(有个静止的坐标系),外力是改变物体匀速直线(相对基准参考系)运动状态的原因。”

 

所以,如此地“糊涂”的说法,就是因为没有“限制”的条件。

你在此的“物体运动状态”是“扩大”了的说法,因为,物体的运动状态,在牛顿里仅是“匀速直线运动”状态。不能扩大为“任何运动状态”。而你在此的实际上指的是“直线匀速”运动状态。因为是曲线了(加速运动了,向心的),你就认为是“改变了的运动状态”,就有了“外力”了。(问题的关键是:已经不是在“基准参考系”的背景空间的曲线,而是“加速系”(旋转)坐标下的“曲线”了。如此的曲线仅具有“运动学”的意义,如果恢复到动力学的意义,必须把此“旋转的”参考系“变换”回到基准参考系来。再运用牛顿力学的动力学定律,才是确定的有实际的物理意义的。

上面的话,就是说,我们的此方面的知识是有"缺陷"的.这正是中学或大学的学生都认为'力学'(动力学)是最不好学的说法的原因。就是说,此方面的知识“不清晰”,如果“清晰”了,分析习题及做习题,就象做光学的习题一样的“轻松”。

但是,这不仅仅是基本概念(如参考系、力等概念)的上的重新“确定”,也必须在“原理定律”上重新的“改变”,才可以达到“清晰”。比如,“力”概念,本来是物体对物体的直接作用,但是在“虚构力”上,实际是仅从“运动状态”上来“确认”力的,这就“片面”了,就出现了如此的“荒谬的”虚构力来。我在我的《受力的物体内部到底发生是什么情况》的文章里,就指出了,决定物体是不是“受力”的状态,不取决于“运动状态”……。这正是因为需要符合“客观事实”,才做如此的“改变”。

 [9楼]  作者:xhzjzs  发表时间: 2008/11/18 20:22 

6楼马英卓:
你虚构一个“光介质”的用意无非是想“确定个绝对(静止)参考系”。没有必要。
--------------------------------------------------------------------------
你没有看过我的初步理论《光介质》,如果没有光介质,那个静止系是相对恒星的,那么必须假设恒星对地球有超距作用。在光介质的理论下,作用是接触作用,我已经能够推导出科式力规律了(暂时保密),公式不用叉乘,意义更明确。教科书中之所以带叉乘,大概是因为他们不知道用叉乘的原因。
 [10楼]  作者:mayingzhuo  发表时间: 2008/11/18 20:36 

我在此方面“遵从牛顿的原则”:在科学上,决不虚构或假设一个世界上不存在的“东西”。有的人把“抽象的”东西当作了“虚构”,就以为科学都是可以“虚构”的。这是误解。理论的抽象的东西有具体的东西的说明。而真正的“虚构”的东西,是没有具体的东西的说明的,本身就当作了具体的东西了。

 

虽然牛顿说了“引力”这个“虚构的东西”。但是他已经声明了,他自己不承认有“引力”(超距作用)。仅当作没有办法的“说法”。

云野鹤已经是透彻地理解“科氏力”方面的的知识的,对于“虚构力”问题,对他来说,要改变如此地“虚构”认识,仅是个“脑筋急转弯”的事。没有什么“难”的。因为他已经具备了“理解的基础”了。

[楼主]  [11楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2008/11/19 10:43 

马先生:

关于非惯性系,我与你的认识基本相同,我也认为正是虚拟力的建立,搅乱了大众的思维,致使众人看不到物体运动状态改变的真正原因
我努力的目标,也是要重回理想的惯性系,将一切现象统一到这个概念中来

以陀螺为例,人们首先制定了M、ω、Ω、L等一堆赝矢量,而且转动惯量也是极为复杂的张量,然后根据dL=Mdt分析陀螺运动,欧拉动力学方程也是建立在此基础之上,同属于一个阵营

我始终认为,这不过是在描述陀螺的运动,而非根本解释
此观点在各地均遭到围攻,甚至有网友声称,“精准地描述就是解释”,然而,“描述”毕竟是“描述”,就像托勒密的宇宙系统一样,描述得再精确也并非无懈可击

在我死缠烂打式的进攻之下,高手们无奈地搬出“科氏力”的解释,这些高手可不是等闲之辈,有相对论吧拉普拉斯、天文论坛的几位顶级学者、以及浙江大学力学系的应××教授等
该解释的宗旨就是“进动的陀螺不倒”,也就是前面的f(t)=-2mΩωRcos(ωt)积分形成阻抗力矩,抗拒作用在陀螺之上的重力矩

这个解释当然有其死穴,那就是不能解释“规则进动的陀螺为什么进动”,因为这是科氏力的基础(因进动而产生的旋转系),所以只好将进动视为“惯性运动”

在各地的缠斗中,局面均大致如此,包括在这里(以前有个正和,绝对高手,就是用科氏力,曾经几番大战,刘岳全、杨红心、久广等均曾参与其中,最终也没能拿下正和,不了了之)

我要尽力剔除虚拟的科氏惯性力,认为依赖运动的科氏惯性力不能返回去再影响运动,影响运动的只能是“真是的力”,然而高手们坚定地捍卫非惯性系概念,可以说,这个战争已经持续了数年,呵呵,我的力量过于薄弱,打不过他们~~



非惯性系概念是牛顿力学和相对论的共同基础,反相必然要从非惯性系下手,必须触及基本概念,只纠缠数学推导没有任何意义
因此反爱因斯坦必然殃及牛顿,所以“反相就是反牛顿”,相对论倒台,牛顿力学也要重建,覆巢之下,焉能有完卵?

马先生也多次流露这个观点,“在科学上,决不虚构或假设一个世界上不存在的‘东西’”,问题是,这个“不存在的‘东西’”不只存在于相对论,而是更广泛地存在于初中、高中、大学的普通课本中,扎根在大众的头脑中,要想拔除,谈何容易?
正如2000年前阿里斯塔克提出日心说,经过了一千多年才被众人接受,尽管是一个如此简洁清晰合理的学说,也要付出长期的斗争和鲜血的代价

所以,要反相,肯定要从初中的“非惯性系”概念动手,然而,这个浩大的比地心说向日心说跨越更加艰难的工程,恐怕永远也不可能实现了
不过感觉这和我关系不大,我不管相对论,只是要弄清楚陀螺
[楼主]  [12楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2008/11/19 10:54 

[6楼] 作者:xhzjzs

f(t)=-2mΩωRcos(ωt),即用非叉乘形式表达科式力。
您是不是想说明:在地面观测者来看,同一条曲线。
在非惯性系找不到施力物体,在惯性系却能找到施力物体。

====================================================

我认为是f(t)=+2mΩωRcos(ωt),但是需要推导,只这样说是不够的,直接参照科氏力形式说服力也不够
你的理论也不要保密了,拿出来吧,有人剽窃,是你的荣幸,就怕没人理你,呵呵

惯性系直线运动,非惯性系曲线运动,f(t)可以没有施力者,也找不到
惯性系曲线运动,f(t)不只是能找到施力者,而是必须找到,否则牛顿定律不保

 

还有一点:我们的努力就是要解答“为什么用叉乘”,也就是在解释“左(右)手螺旋定则”,呵呵,在某种意义上说,我们正在试图证明“公理”

 [13楼]  作者:mayingzhuo  发表时间: 2008/11/19 12:12 
 [14楼]  作者:mayingzhuo  发表时间: 2008/11/19 12:14 
 [15楼]  作者:mayingzhuo  发表时间: 2008/11/19 12:17 
 [16楼]  作者:mayingzhuo  发表时间: 2008/11/19 12:18 
 [17楼]  作者:119.48.36.*  发表时间: 2008/11/19 12:22 

马先生:

关于非惯性系,我与你的认识基本相同,我也认为正是虚拟力的建立,搅乱了大众的思维,致使众人看不到物体运动状态改变的真正原因
我努力的目标,也是要重回理想的惯性系,将一切现象统一到这个概念中来



[[[我说:我在“参考系”的楼里说了,非惯性系是个含义不确定的概念……。可以参看。不能再用此概念了]]]







以陀螺为例,人们首先制定了M、ω、Ω、L等一堆赝矢量,而且转动惯量也是极为复杂的张量,然后根据dL=Mdt分析陀螺运动,欧拉动力学方程也是建立在此基础之上,同属于一个阵营

我始终认为,这不过是在描述陀螺的运动,而非根本解释
此观点在各地均遭到围攻,甚至有网友声称,"精准地描述就是解释",然而,"描述"毕竟是"描述",就像托勒密的宇宙系统一样,描述得再精确也并非无懈可击



[[[我说:是如此,单纯地数学描述不能代替“物理意义”的根本解释。]]]



在我死缠烂打式的进攻之下,高手们无奈地搬出"科氏力"的解释,这些高手可不是等闲之辈,有相对论吧拉普拉斯、天文论坛的几位顶级学者、以及浙江大学力学系的应××教授等
该解释的宗旨就是"进动的陀螺不倒",也就是前面的f(t)=-2mΩωRcos(ωt)积分形成阻抗力矩,抗拒作用在陀螺之上的重力矩

这个解释当然有其死穴,那就是不能解释"规则进动的陀螺为什么进动",因为这是科氏力的基础(因进动而产生的旋转系),所以只好将进动视为"惯性运动"



[[[我说:不好意思,我对“陀螺”问题没有研究,所以我不能“乱放炮”。但是,我可以把它归于一个基本原理里的“类型”的具体问题。你说的“只好将进动视为‘惯性运动’”是对的。因为陀螺无论怎么“转动”,都没有真实的外力在作用。(如果有“重力”因素,也不是外力)]]]



在各地的缠斗中,局面均大致如此,包括在这里(以前有个正和,绝对高手,就是用科氏力,曾经几番大战,刘岳全、杨红心、久广等均曾参与其中,最终也没能拿下正和,不了了之)

我要尽力剔除虚拟的科氏惯性力,认为依赖运动的科氏惯性力不能返回去再影响运动,影响运动的只能是"真是的力",然而高手们坚定地捍卫非惯性系概念,可以说,这个战争已经持续了数年,呵呵,我的力量过于薄弱,打不过他们~~



[[[我说:这都取决于“牛顿力学基础”的重新的“洗牌后的再建立的新基础。因为此新基础不仅是对“陀螺”,而是所有的原来的“现象”的重新认识。在没有新的基础建立并在“科学共同体”都已经认可的前提下,他们的“势力”也就不攻自破了。所以,你现在“打不过”是必然的了。]]]]



非惯性系概念是牛顿力学和相对论的共同基础,反相必然要从非惯性系下手,必须触及基本概念,只纠缠数学推导没有任何意义
因此反爱因斯坦必然殃及牛顿,所以"反相就是反牛顿",相对论倒台,牛顿力学也要重建,覆巢之下,焉能有完卵?



[[[我说;牛顿的非惯性系在相对论里还是“继承”了,所以还是“糊涂”理论。反相当然包括“对非惯性系”下手了,因为非惯性系里的加速系仅是没有‘物理性质’的“坐标系”,而当作了有“物理性质‘的”背景空间了。本来相对论(广义的,不是狭义的)就是“修正牛顿力学基础意义”(引力方面,同时也涉及到了牛顿惯性方面)的,但是,结果,不但没有“修正好”,反而“弄得”更糊涂了。你说的:“反相必然要从非惯性系下手,必须触及基本概念,只纠缠数学推导没有任何意义 ”的话是中肯的。我什么很少涉及“数学推导”,就是因为,在没有新的准确的基本概念及原理(定律)前提下,数学推导是个“没有物理意义’的“糊涂数学式”(广义相对论就是如此)。而我的重点就是在此。(基本概念与原理上的思考与重建)当然,反爱因斯坦必秧及牛顿了,因为,爱因斯坦(广义)本来就是秧及牛顿的。]]]]


马先生也多次流露这个观点,"在科学上,决不虚构或假设一个世界上不存在的‘东西'",问题是,这个"不存在的‘东西'"不只存在于相对论,而是更广泛地存在于初中、高中、大学的普通课本中,扎根在大众的头脑中,要想拔除,谈何容易?
正如2000年前阿里斯塔克提出日心说,经过了一千多年才被众人接受,尽管是一个如此简洁清晰合理的学说,也要付出长期的斗争和鲜血的代价



[[[[我说:你把此问题看得太严重悲观了。现在不是古代的了。我经常说:一个真理用不上太多的词汇与语言,仅是几句话的事。就是因为不是“真理”,才用了那么多的词汇与数学公式的推导来说明,结果说的越多,越糊涂。广义相对论不就是如此的‘写照’吗?爱因斯坦晚年悲哀的说自己没有建立一个有用的“概念”,就是如此,没有新的“基本概念”为出发点的理论还是新理论吗?还是“成熟的理论”吗?只要是真正的“简洁清晰合理的学说”,在现代,不会有长期的斗争与鲜血的代价。关键是“是不是简洁清晰合理的学说”。]]]]







所以,要反相,肯定要从初中的"非惯性系"概念动手,然而,这个浩大的比地心说向日心说跨越更加艰难的工程,恐怕永远也不可能实现了



[[[ 反相,建立新的基础,不单纯仅在“非惯性系概念”上,在引力、惯性、场、力参考系等等基本概念都要做调整与含义上的变动。当你在以前说我对“参考系”有系统的思考的时候,我回答说,不仅是如此,而是整个“理论”的“逻辑自恰”的需要,要涉及所有的 基本概念与原理的“调整”(重新“洗牌”),这是一个复杂的思维“系统工程”。]]]


不过感觉这和我关系不大,我不管相对论,只是要弄清楚陀螺



[[[我说:如果整个原来的理论基础都是“糊涂”,你所依赖的前提都是“不确定”的,怎么可以弄清“陀螺”问题?广义相对论糊涂,牛顿力学基础有问题,怎么就可以脱离开他们,弄清“陀螺”问题?比如,你还用“虚构的科氏力”。怎么弄?]]]]


mayingzhuo写
 [18楼]  作者:xhzjzs  发表时间: 2008/11/19 12:25 

我的理论还没有写完,就不拿出来讨论了。我不喜欢有人剽窃,所以暂时保密,统一牛顿力学与光学的理论,怎么随便让人剽窃呢,我才不想跟剽窃者纠缠呢。+与-是小问题。

 

以前有个正和,绝对高手,就是用科氏力,曾经几番大战,刘岳全、杨红心、久广等均曾参与其中,最终也没能拿下正和,不了了之

------------------------------------------------------------

正和是怎么用科氏力解释陀螺不到的。

 [19楼]  作者:mayingzhuo  发表时间: 2008/11/19 20:45 

云野鹤先生:

我本来最近有重要是事要做。但是,你的“陀螺”使我的思维自然地又转入到此问题上来。

从我的角度,陀螺无论怎么“转动”都是处在“惯性运动”状态。因为在陀螺作为“整体”,在地面上的水平方向就是牛顿的背景空间,作为整体的陀螺的运动还是“牛顿的惯性运动”。而自转(不是公转)是陀螺的内部的问题。我不知道你跟他们的辩论的过程与具体的内容。如果他们笼统地把陀螺当作了“非惯性系”,就是“糊涂”的认识前提。但是,在陀螺的本身的每个质点角度(或某个小区块)来说(中心质点除外)(背景空间还是牛顿的背景空间),就不是“惯性运动状态”。

所以,这是必须把此问题分开来的两个角度的问题。就是:“一个是整体角度”;另个就是内部角度。不分开此,就是“糊涂”认识前提。

作为内部角度,自转的陀螺本身的质点(或小区块;中心指点除外。)都有惯性离心力存在,而其每个质点或小区块的外力就是连接此点与小区块的相连的质点的之间的张力。(举个例子说,如果“飞轮”在高速自转,如果飞轮的本身有的地方有“裂痕”,此飞轮就“碎”了,碎快就飞离开来。而正在飞离开来的碎快的运动又是“惯性运动”状态了,不是有“虚构的离心力正在作用”。

至于“陀螺进动”问题,我还没有仔细地考虑。我就不乱说了。但是,就是“进动”在整体上,也还是“惯性运动”。这是“确定无疑的了”。至于“垂直方向”,有“重力因素”,因为“重力不是引力”了,所以,重力问题不是“外力’的问题,还是“物体本身的问题”。在此。由于我“继承”了爱因斯坦的非常有价值(唯一)成果角度。(就是同一个物体,原来的惯性与“重性”已经是同一个属性了),所以,在陀螺问题上,如果涉及到“重力”方面,就不能再用引力的观念来思考了,否则,陀螺问题还是“糊涂‘问题。我想,你与众多的“高手”的辩论官司,可能都是在原来理论基础上的为依据的“糊涂官司”。如果,用已经“洗牌”了的力学出发点(基本概念与原理)来理解,可能会“清楚”,就会有“殊途同归”的结局了。 (当然,陀螺的"演示"都在地面上,所以,陀螺的外力就是地面的"支撑力"。至于"进动"情况是不是仅在地面上有支撑力出现的?那么在没有"重力"的空间实验室里应该是什么结果?也应该考虑一下)

所以,我们的目前的许多争论不休的根源,还是应该是现有的“理论”的缺陷造成的。如果有了新的已经“弥补”了缺陷的理论基础,某些争论不休的问题也就有结果了。就是说,“批判理论”是先导,但是建立更完善的‘理论”才是最后的结果。
[楼主]  [20楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2008/11/20 08:56 

对【19楼】说:

从我的角度,陀螺无论怎么"转动"都是处在"惯性运动"状态。至于"陀螺进动"问题,我还没有仔细地考虑。我就不乱说了。但是,就是"进动"在整体上,也还是"惯性运动"。这是"确定无疑的了"。

这就是问题所在

陀螺的进动,必须以重力矩存在为前提,“因为力矩的作用,所以陀螺进动”,否则陀螺不进动

所以,陀螺的进动不是惯性运动

由于马先生尚未对陀螺进行严密思考,就不多说了,如有时间,马先生可以自己对陀螺运动详细观察

 

其他方面,我与马先生有同感,真理不是数学方程,应该是简洁清晰的语言可以表达的道理,就像“所有行星都绕太阳转,而不是所有天体都围着地球转”,一句话就够了

托勒密的每一个本轮都有严格的几何描述,都可建立数学方程,然而80多个方程,并没有说清楚天体运动的真相

相对论发展了牛顿的非惯性系,骨子里两者属于同一阵营,所以反相必先反牛顿,所以各位反相战士任重而道远

[楼主]  [21楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2008/11/20 09:33 

对【18楼】说:

正和的终极解释

http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-77309.html

 

你的理论如果没人剽窃,只能束之高阁,就算你说得不错

如果所有的人都剽窃你的理论,那么祝贺你,你成功在即,或者说已经成功

 

关于f(t),可以简单地介绍一下推导思路,这必须是真实的外力,不能来自物体运动变化

因果关系为:因为有f(t),所以物体如此运动

不能是:因为物体如此运动,所以存在如此形式的外力

这里体现的是古老的“力与运动”关系的斗争,残酷的因果律,注定必须指定一方为因,不能来回说

 

为了证明我们讨论的“如果地球无自转,卫星在地面的投影仍然是1楼示意图的那条曲线,纬线方向速度分量变化同样遵循v2=ΩRsin(ωt)

这次是太空观察者(惯性系)、地球观察者(同为惯性系)都看到了卫星纬线方向的变速运动

不是空对空,而是真实存在,我特意做了以下动画加以佐证(当然仍然是理想模型)

盯死那个红色参考点,不要管红色箭头和红线

他在绕地心圆周运动的同时,还在纬线方向作变速运动

轨道并不闭合,但是每次都经过极轴

这必然是真实的外力所致,不是任何虚构的力,所以必须找到他的来源,也就是施力者

只有在图是两个F的作用下,自转的圆盘才如此运动(绕12-6轴进动),否则它应该老老实实地自转,没理由进动

所以,只要在真实的外力两个F之间建立直接联系,通过所有质点的运动规律,就能知道自转的圆盘为什么会绕12-6轴翻转,从而也就会明白陀螺为什么不倒

 [22楼]  作者:xhzjzs  发表时间: 2008/11/20 20:50 

21楼老云:
正和的方法很好。至少有了一个抗倒的力距了。
我用他的方法和科式力,推导出了,平衡时,进动角速度=gR/Kwr^2。R是旋转体中心到支点的距离,r是旋转体的半径。w是旋转体的转动角速度。K是系数,应该是1。

其实跟经典的理论一样,不过,推导方法就不相同了。

推导过程:取转动圆盘上某一点(wr平行进动方向的点),质量为m,到圆盘中心为r。其所受的科式力为

F科=2mΩV=2mΩwr抗到力矩,M=F科Xr=2mΩwr^2。重力矩=mgR(如果倾斜,乘一个正余弦),两者相等。

所以Ω=gR/Kwr^2

由于我刚接触机械陀螺。对一些概念和理论还有点不熟悉。什么拉格郎日方程、懒柴尔定律都没有看懂。


陀螺不倒,还需要一套平衡机制,正和的方法中就有。旋转陀螺倒下的同时,由于科式力产生进动速度,当进动速度大到一定程度(陀螺还没倒下),抗倒力矩就会使陀螺扳回来,如果扳多了(向上),由于科式力,又使进动角速度减小,这就使陀螺有了一套平衡机制。你的这个图已经说明了,开始的时候,由于平衡机制,陀螺会这样章动。即不规则进动。其实,是陀螺不平衡时的调节过程。


你所说的双盘陀螺,两个陀螺的重力矩是不是相同(杆子也算上)?如果是相同,有可能是分开远一点的双盘陀螺中,在抗倒力矩中或者重力矩中有一个,会出现两盘力矩相互抵消一部分的可能。可能是有一个倾斜了,造成重力矩减小了。

 

我以前的电磁模型,现在看来不合理了。当时认为:两平行电荷会因转动产生磁力,中性物体就会受到两大小相同,方向相反的力。为了解释定轴性,这两个力必须在空间莫点固定住。

 [23楼]  作者:xhzjzs  发表时间: 2008/11/20 22:15 

另外需要说明的是:
平衡时,只有两个力。重力,对应重力矩。科里奥离抗倒力,对应抗到力矩。
没有进动加速度,此时进动是匀速转动。
当平衡打破时,才有进动加速度。增加或者减小进动速度,从而形成新的平衡。

正和所说的离心力不影响陀螺运动。因为一个在杆子的轴线方向上。令一个由w引起的,相互抵消了。

 

如果这一理论正确的话,可以设计实验检验。实验能控制进动角速度,当其为零时,高速旋转的陀螺还是会倒,增大进动角速度,陀螺就会飘起来。

[楼主]  [24楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2008/11/21 10:33 

呵呵,很遗憾,你进入了我对手的行列

在惯性系作直线运动的物体,在非惯性系是曲线运动,存在虚拟的无施力者只有受力者的科氏力,并且认为是科氏力造成该物体的曲线运动,这都可以不追究,毕竟经典力学已经如此认为几百年了

但是在惯性系的曲线运动,已经与科氏力无关,必须找到真实的施力者,现在就是要找到21楼红色质点纬向变速运动的始作俑者,也就是那个令他如此运动的真实外力,他的表达式,以及更重要的,它来自何方

我们两个对面而坐,共同看到眼前某物体在做曲线运动,根据他的运动规律,我们可以建立方程求解加速度,由此获知在加速度方向存在一个“力”,根据牛顿力学,我们知道是这个“力”导致了该物体的曲线运动。
然而这必须是一个真实的“力”,必须存在施力者,否则,在惯性系牛顿定律将失效

规则进动的陀螺之上只存在两个真实的外力,重物向下的重力和与此相应的支点向上的反力(见20楼),其他的力均已抵消,不再考虑

我们讨论的目的,就是在这两个真是外力的作用下,20楼的陀螺为什么会如此运动

你并没有完成





根据科氏力推导陀螺进动公式是完全不必要的,因为该公式可以由更简洁的dL=Mdt直接推出

科氏力,是运动之后的事情,依赖运动的变化而存在,并且没有施力者
我们要追究的是“为什么”如此运动,也就是在不考虑“科氏力”之前就要说明白陀螺为什么这样运动,因此,解答“陀螺为什么如此运动”的过程中,不允许出现“科氏力”

(规则)进动的陀螺不倒,这不用强调,也无需用任何方程来描述,本来就是这样,既然正在规则进动,那必然是没有倒,引入科氏力也不过是又强调了一次“进动的陀螺不倒”

科氏力的中心思想是:因为章动所以进动,因为进动所以不倒
然而死穴就是:不能解释规则进动的陀螺“为什么进动”,因为此时没有章动

老杨就是这样,由于不能解释“为什么进动”,所以他坚决否认“强迫规则进动”,不惜与教科书直接对抗,显然,这个问题的现实意义远大于相对论,但是老杨却置之不顾,去弄什么光速、以太,眼前的事情都说不清楚,却去弄那些虚无缥缈的东西

呵呵,我已经和他战斗了3年,目前的局面是:老杨认定归属与牛顿力学的《理论力学》、《陀螺力学》、以及拉格朗日的《分析力学》等凡是写有“强迫规则进动”字样的理论都是错的,被我追急了他就不说话

呵呵,无奈啊,我无意中又培养了一个对手~~~~~~~~

不过我正在筹划第3次实验,到时候我们让事实说话吧
[楼主]  [25楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2008/11/21 10:39 
 [26楼]  作者:xhzjzs  发表时间: 2008/11/21 11:17 

老云:
20楼的陀螺如果象22楼那样位置,根据科式力,它的转动方向跟22相反,为顺时针方向。

根据科氏力推导陀螺进动公式是完全不必要的,因为该公式可以由更简洁的dL=Mdt直接推出
----------------------------------------------------------------------------
“dL=Mdt直接推出的理论”没有抗倒力矩,是运气好蒙对的公式。你都不支持,我怎么支持它呢。

我们要追究的是“为什么”如此运动,也就是在不考虑“科氏力”之前就要说明白陀螺为什么这样运动,因此,解答“陀螺为什么如此运动”的过程中,不允许出现“科氏力”
------------------------------------------------------
那你做一下23楼的实验建议。让进动角速度为0,看陀螺倒不倒。

不能解释规则进动的陀螺“为什么进动”,因为此时没有章动
-----------------------------------------------------
看一下22楼的平衡机制,也是由科式力来判断方向。陀螺首先下落,产生向右扭的力矩(科式力引起),引起进动,进动速度大到一定程度,抗倒力矩大于重力矩,因此上抬。上抬和下落是一样的,会产生科式力,只不过方向相反,造成进动速度减小。如果减小过度,又会下落。这是一个平衡调节过程,书上的专业术语叫章动。
 [27楼]  作者:119.48.142.*  发表时间: 2008/11/21 11:59 

对【24楼】说:

规则进动的陀螺之上只存在两个真实的外力,重物向下的重力和与此相应的支点向上的反力(见20楼),其他的力均已抵消,不再考虑

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

云野鹤先生:我现在实在有现实的其他事要做。按我的性格,我既然被你的“陀螺”给“卷”了进来,我非得弄清楚不可。但是,遗憾的是我没有时间。我原来早就知道你的“陀螺”,但是,我原来认为是具体的力学问题。不是我要从事的力学出发点的基本问题,所以我一直没有详细地看,只是看了你的“陀螺的图”有意思,我很羡慕你的“动画”水平。 

我要是“考虑”陀螺的问题,我必须在我的“重新建立的力学出发点”(基本概念、原理)上来考虑。比如你的此话里的“重力”在我的角度已经不是外力,是物体本身对外力的反作用力。你的支点上的反力才是陀螺的外力。在此方向上,作为整体的陀螺不是“惯性运动状态”。(虽然是此方向的陀螺是“静止”的)

mayingzhuo.

 [28楼]  作者:马英卓  发表时间: 2008/11/22 01:51 

接27楼:

我认为,如果不把惯性力(惯性离心力及科氏力)及重力看作是物体本身对外力的反作用力,在“陀螺”的“原因”上,是不好说清楚的。因为,在“力的分析”上,没有惯性力(虚构的不算)且把重力当作外力(引力)的认识。是弄不清楚这些问题的。弄了也是“什么虚构的什么等效”的说法,还是不清楚。是在打长期的“糊涂官司”。事实上也是如此。双方都是在“糊涂的理论基础”上来辩论的,怎么不是‘糊涂官司”?

我现在就是没有闲时间,我想我用新的出发点,会很简单地清晰地说明“陀螺”的一些问题。
[楼主]  [29楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2008/11/22 09:41 

26楼:

从一开始我们就强调,科氏力对惯性系中物体的运动没有贡献,你也是同意的
但是在解释陀螺运动时,你又引入科氏力概念,前后矛盾

关于为什么反对引入科氏力,你可能还不清楚
科氏力存在的基础就是陀螺进动,我们现在讨论的是“为什么进动”,因此科氏力无能为力



另外,这个公式“进动角速度=gR/Kwr^2”是错误的
ωr是质点自转线速度,他和r的积是什么?
意义不明确,而且推不出经典结论Ω=M/Jω

你现在对陀螺还不是很了解,如有兴趣,可以再多了解一些,我们再交流
[楼主]  [30楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2008/11/22 10:38 

27、28楼

如果要说"光速、以太、引力"等等虚无缥缈的东西,很可能陷入空对空,但是陀螺却很实在,就在大家眼前,见20楼

目前可以说,还没有一个民科能说明白他为什么会这样运动,所以在陀螺面前纷纷落马
(教科书也说不清,不过他们会拿出成堆的赝矢量或更复杂的张量以及分析力学等来搅合,比较麻烦)


杨红心:不存在强迫规则进动(与教科书直接对抗)
刘岳全:推出了向上的分力(与事实不符)
久广、正和:陀螺水平进动是数学“叉”出来的(官方代表,只能描述不能解释)
周彬彬:科氏力造成陀螺进动而不是倒下(更糊涂的说法)
曾云海: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(不值一驳)
马国良:陀螺在运转过程中将始终遵循角加速度定律--即你的刚体转动定(直接对抗经典力学)
伍卫峰:仍然拿着各F来源不明的图解释陀螺>

……

更有些统一了物理江湖的大侠,根本就不敢碰陀螺,如lisanqing等

众人中,就陀螺问题似乎只有一个人比较清醒,那就是和满,“上帝躲在陀螺里对我笑”

 

这就是现状,在我接触过的人中,记忆中只有天文论坛的“银河负熵”真正进入了陀螺里瞄见了上帝http://www.astronomy.com.cn/bbs/viewthread.php?tid=87910&extra=&authorid=14803&page=1>

 

马先生如果能够给出令人信服的清晰的根本解释,至少可以将我招到旗下,我一定会追随左右,尽自己的绵薄之力

什么时候都可以,不急在一时

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