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对【299楼】说: 1、这里讨论的是有引力的作用,并不是你说的“ 在无合外力矩作用下,不会自发地生成角动量 ”! 2、引力作用于每一个质量点上!!!!并不是你说的“天体和天体之间的引力都是有心力,合力只作用在质心上” !(你设想一下,若把一个天体分为一大一小两部分,整个天体的质心在大的部分上,难道分开后小的部分不再受力) |
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对【299楼】说: 1、这里讨论的是有引力的作用,并不是你说的“ 在无合外力矩作用下,不会自发地生成角动量 ”! 2、引力作用于每一个质量点上!!!!并不是你说的“天体和天体之间的引力都是有心力,合力只作用在质心上” !(你设想一下,若把一个天体分为一大一小两部分,整个天体的质心在大的部分上,难道分开后小的部分不再受力) |
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对【299楼】说: 我在前贴已指出你的说法的错误,对我25、206楼的解释你有何看法。 |
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[楼主] [302楼] 作者:hudemi
293楼是一个不错的问题,研究明白了可能不易。“一个初始无自转的物体”意味着,物体上各个部分的速度大小是相等的,而按照左图可知物体上各个部分的速度是有差异的,且可能存在两个疑问,一是角动量的守恒,另一个是能量的守恒,这些问题都是需要思考的。研究清楚这些问题或许得进行一些复杂的演算,我没有十足的把握说应该是什么样的结论,算是一个提示吧。 |
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对于[206楼]说的例子,我却得到一个完全相反的想法,如果飞船沿切向发射三个物体,被中心引力所捕获,形成顺时针公转,那么每个物体不仅不顺时针旋转,可能反而会逆时针旋转。
比如一个水平旋转臂,一端固定在垂直于地面的轴上,另一端安装一个水平圆盘(带理想轴承,无摩擦损耗),起初旋转臂和圆盘都静止,这时开动马达,驱使旋转臂加速旋转起来,比如顺时针。我们来看看那个圆盘会如何动作:圆盘的轴会跟随旋转臂公转起来是肯定的了,但是盘呢?以圆盘轴的位置为界,远离悬臂轴心的半圆,线加速度大于接近悬臂轴的那半圆。于是圆盘两边得到了不同的惯性力,造成圆盘转矩失衡,我感觉似乎圆盘要逆时针转动起来。 这只是感觉,没有经过计算,不知谁还有相同感觉。当然这是由静止到加速中可能出现的问题,至于在飞船上发射出的原本就有线速度的物体,由没有角动量,到产生角动量,必然要有一个作用在物体上不平衡的力矩。至于这个力矩是如何产生的,引力如何作用在各向全同的物体的每个质点上,并产生不同大小的力造成不平衡,现在还不好想像出来。这个问题可能还要寻找力学高手来解答了。 |
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回复 [楼主] [297楼] 作者:hudemi
原来只知道黄先生认为公转应该如左图,今天才看到为什么这样认为。 首先公转轨道是椭圆而不是圆,这很重要。如果将飞船分成前后几个质点,结果当然会和你说的那样。但在分解为前后几个质点的同时,我们也应该将飞船分成上下多个质点。上方和下方的质点将进入不同的椭圆轨道。 如果对此有怀疑,可以想一想地球同步轨道。具有相同角速度的圆轨道只有一条,地球同步卫星都有相同的高度。 飞船因为是刚体,因此才能将本应当进入不同轨道的质点固连在一起,不能因为其中某些质点本来就应该在那个轨道上,就认为整个飞船就应该象那几个质点一样运动。 |
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对【304楼】说: 对于[206楼]说的例子,你却得到一个完全相反的想法? 向前发出的一个粒子,你认为它会向后走? |
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对【305楼】说: 我讨论问题从来是讲理由再得结论的!讨论了这么久,你现在才看到我为什么说单纯引力作用下的公转应如左图所示!? 讨论问题是为了把问题搞清楚而不是搞复杂,刘先生又是椭圆又是上下分解,你的目的是什么?你得出了是左图还是右图的结论了吗?既然该思路得不出结论你为何非往这方面说?我用三个点的理想模型来说明问题并得出结论你认为有什么问题? |
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对【303楼】说: 当然,从一个物体整体考虑确实有你说的这些问题,得不出相应结论。这就需要我们另外拓展思路,我在206楼提供了新的思路,可以得出结论: 206楼:设想一飞船沿以引力中心为圆的圆周切线方向发射一物体,因初速度,该物体沿圆周轨迹绕引力中心公转。紧接着它以相同方式发射第二个物体、第三个物体。显然,第二、第三个物体也同样会沿该圆周轨迹绕引力中心公转。这时考查这三个物体的连线,这一连线必然如11楼左图所示始终沿圆周方向,而不会出现11楼右图所示的其连线与圆周相垂直的情形。若把这三个物体看着是一个物体系统,很明显,这一物体系统在沿引力中心公转时,其空间指向性发生了变化!请注意,这种变化并不是发射时物体系统有初始自转引起的,而是物体系统在公转过程中“天然形成”的!!!!即公转天然带来物体空间指向性变化!因此我说“天然的公转”应是11楼左图所示情形而不是右图所示情形。要出现右图所示情形,物体要有自转,且刚好与公转带来的角速率相抵消,才会出现。 |
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对【303楼】说: 当然,从一个物体整体考虑确实有你说的这些问题,得不出相应结论。这就需要我们另外拓展思路,我在206楼提供了新的思路,可以得出结论: 206楼:设想一飞船沿以引力中心为圆的圆周切线方向发射一物体,因初速度,该物体沿圆周轨迹绕引力中心公转。紧接着它以相同方式发射第二个物体、第三个物体。显然,第二、第三个物体也同样会沿该圆周轨迹绕引力中心公转。这时考查这三个物体的连线,这一连线必然如11楼左图所示始终沿圆周方向,而不会出现11楼右图所示的其连线与圆周相垂直的情形。若把这三个物体看着是一个物体系统,很明显,这一物体系统在沿引力中心公转时,其空间指向性发生了变化!请注意,这种变化并不是发射时物体系统有初始自转引起的,而是物体系统在公转过程中“天然形成”的!!!!即公转天然带来物体空间指向性变化!因此我说“天然的公转”应是11楼左图所示情形而不是右图所示情形。要出现右图所示情形,物体要有自转,且刚好与公转带来的角速率相抵消,才会出现。 |
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回复 [楼主] [307楼] 作者:hudemi
我想说的是,黄先生的两个例子并不恰当。25楼,与飞船上质心在同一轨道上的质点的运动趋势,确实是如左图所示那样运动。但飞船上其他的质点,即位于轨道这条线的上下左右的质点,都会倾向与进入其他不同轨道,即与既定轨道不能保持等距离的轨道。也就是如果允许这些质点自由运动,则飞船必然解体。 206楼:设想一飞船沿以引力中心为圆的圆周切线方向发射一物体,(飞船是在圆轨道上?还是椭圆轨道上?) 假如飞船在圆轨道上,则在此轨道上只能有一种速度,也包括初速度。其他速度的物体将进入椭圆轨道,而发射物体也是圆轨道,那是否与飞船有相同速度? 假如飞船在椭圆轨道上,那么先后发射的3个物体会有不同的半径,同时速度也会受到限制。 |
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对[306楼]说:
我刚刚做了一个实验,用的是厨房中的金属锅状物,用一个支撑物顶起来,我手握支撑物平伸手臂,将一标记点向北,稳定后,我平伸手臂旋转身体,结果看到的是,锅状物随手臂公转,但标记始终向北。 |
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对【311楼】说: 请你回看一下我25楼的第2、3段!! |