封闭的孤立系统内,产生一对作用力F与反作用力F',两个力最终都传递到外壳上,因为大小相等,方向相反,最终合力为零。所以系统无法变速--这就是惯性定律和动量守恒定律的本质。 但这些理论都只适用于质点、刚体和实心的物体。 但对于空心物体来说,情况就大不一样啰! 特别是当空腔中包含流体时,用水泵朝X方向喷水,水流向X方向运动,而水泵必然受到一个指向-X方向的反冲力F'。传递到外壳上。 如果水流直接冲击到对面的壁板,必然使之受到一个冲力F,空心物体无法运动。 而如果让空心螺旋管中运动一段时间以后再恢复原来的方向,继续向X方向运动,再冲击壁板。因为F与F' 不再在一条直线了,两者的合成效果就变成了一对力偶!对系统的作用相对于一个力矩M。 在大小恒定的力矩M的作用下,系统必然持续加速旋转。 第一秒钟内,速度从零增加到ω,角动能从零增加到Iωω/2;ΔE1=Iωω/2; 第二秒钟内,速度从ω增加到2ω,角动能从Iωω/2增加到4Iωω/2;增幅为ΔE2=3Iωω/2; 第三秒钟内,速度从2ω增加到3ω,角动能从4Iωω/2增加到9Iωω/2;增幅为ΔE3=5Iωω/2; 第四秒钟内,速度从3ω增加到4ω,角动能从9Iωω/2增加到16Iωω/2;增幅为ΔE4=7Iωω/2; 第n秒钟内,速度从(n-1)ω增加到nω,角动能从(n-1)(n-1)Iωω/2增加到nnIωω/2;增幅为ΔEn=nIωω-Iωω/2 : ΔEn/ΔE1=2n-1 而输入功率只与电源的电压和电路中的电流有关,与自身运动速度无关。即消耗的电功率是恒定的,输出的功率却与时间t成正比! 随着速度不断增加,摩擦阻力越来越大,当摩擦力力矩与M相当时,系统作匀速圆周运动,输出功率不再增加而转为恒定。 摩擦越小,则平衡时的速度越大,功率放大的倍数越高!
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