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[楼主]  [331楼]  作者:hudemi  发表时间: 2014/02/17 08:22 

老刘、老王,

一个原本做圆周公转运动的物体, 如果瞬间让物体各质量点失去内部作用力,变成象沙子组成的物体。这时原轨道半径上的物质仍会保持圆周公转运动,而在轨道半径上下的物质会逐渐变为椭圆公转运动,这是对的!

但,是正圆公转运动还是椭圆公转运动,并不是我们关注的焦点。我们关注的焦点是:在引力作用下这些作公转运动的沙子状物质(类似于土星环),无论是处于正圆公转轨道上的物质还是处于椭圆公转轨道上的物质,同一轨道上的任意两物质点的连线方向(将它们作为一个整体看就是物体的空间指向性)是在不断改变的!对正圆来说,其连线始终垂直于半径;对椭圆轨道来说,也大致垂直于中心连线!这说明,引力作用下的公转,能自动改变物质的空间指向性,产生类似于物质有自转的效果!这才是我们关注的焦点!11楼的左图正是揭示了这一特性。

特别提醒注意的是,这些散开后的物质,虽然有的不再保持在原正圆轨道上公转运动而变为椭圆公转运动,但内轨道的物质始终处于内轨道,外轨道的物质始终处于外轨道,绝不会出现如11楼右图所示的外轨道的物质会逐渐变为内轨道,而内轨道的物质会逐渐变为外轨道,并且交替出现。这也是我不认可右图的原因。

请你们围绕这些焦点问题讨论,并明确意见。 

 

 [332楼]  作者:陆道渊247484  发表时间: 2014/02/17 08:52 

综观288楼至330楼,知王普霖、 jiuguang、sxgdyl都错了;各有各错,但有一共同的大错,那就是只作定性分析,没总结成定量的表述,即没有用连贯的数学表达式。

搞理学,最基本要求是用数学表达式,而且因为公转问题是动态的,所以还须用连贯的数学表达式。
[楼主]  [333楼]  作者:hudemi  发表时间: 2014/02/17 09:04 

11楼左图和右图唯一的区别是:左图物体有空间指向性变化,右图没有。

我们争论的分歧焦点是:引力作用下的物体公转,会不会自动改变空间指向性?

若通过讨论,大家认识到,引力作用下的物体公转,能自动改变空间指向性,讨论目的也就达到了!

若不认同,我们可以继续讨论。 

 [334楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2014/02/17 09:35 

[楼主] [322楼] 作者:hudemi

对【319楼】说:
一个相对星体静止的飞船怎么沿圆周切线方向发射物体就困难了?
=====================================
飞船本身是圆周运动,此种情形下,沿飞船切线发射的物体,其运动轨道将是椭圆轨道,而不是你认为的圆周轨道。
[楼主]  [335楼]  作者:hudemi  发表时间: 2014/02/17 09:40 

对【334楼】说:
我已交待得很清楚,飞船相对于引力场源是静止的!!(类似于悬停的直升机。由飞船火箭向下反推保持悬停静止)
 [336楼]  作者:陆道渊247484  发表时间: 2014/02/17 10:04 

接332楼对hudemi说:
这就是说,只有我能彻底否定你的∥引力作用下的物体公转,能自动改变空间指向性∥;非常有趣的是,否定了你的东西,也就否定了伪论“广相”。

 [337楼]  作者:zhoxanaaa  发表时间: 2014/02/17 11:32 

公转的物体自转是要变化的。一个物体要维持右图的状态不变很困难,当然也不是不可以维持一段时间。地球的自转轴维持右图的情况是因为地球的自转的陀螺作用使这个轴有了比较稳定的方向性。
造成自转变化的原因:
1.潮汐摩擦。
2.物体总有长度。公转时切向运动会使物体的头部离开中心而对向心力中心做功,速度变慢,再往中心靠拢,使尾部翘起,达到拐弯的结果。
3.事实证明,地球自转的速度多少亿年以来已经有所减慢。
[楼主]  [338楼]  作者:hudemi  发表时间: 2014/02/17 11:36 

对【337楼】说:
地球也没有维持右图状态!地球的自转周期比公转周期短得多。
 [339楼]  作者:zhoxanaaa  发表时间: 2014/02/17 12:39 

地球并没有维持右图状态,因为它在自转,不是不自转的平动。但是它的自转轴的倾斜度是维持了几千年不变,古代对四季的研究至今适用。从几十亿年来看,自转速度是慢了。但是轴的倾斜度有没有变化,我就不知道了。我只知道地球内部的磁极的倾斜度是变化的。
 [340楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2014/02/17 13:15 

[楼主] [335楼] 作者:hudemi

如果飞船是悬停的而不是做圆周运动,且发射的速度严格精准,是可以满足你的要求。但这种悬停、这种精准,稍微的变化就变为另外的结论,能说明大自然一定会选择哪种方式吗?
[楼主]  [341楼]  作者:hudemi  发表时间: 2014/02/17 13:24 

对【339楼】说:

该问题与自转轴的倾斜度无关。

地球自转轴方向保持不变,是由于角动量守恒造成的,机械陀螺就是用这个原理来保持指向性不变的。 

 [342楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/02/17 13:31 

对[332楼]说:
你想要定量方式给你解说也可以呀!你要耐心验算。

比如地球质量是M=5.98*10^24 kg,另有三个质量均为2.45e+22 kg的卫星A、B、C,三个卫星一字排列,间距是r=6000km,三个卫星总质量为一个月球质量。三个卫星用棒(棒无质量)连接起来成为刚体。三个卫星形成的刚体质心在中部的卫星B上,质心B到卫星A、C的距离都是r= 3000 km,G=6.67×10^-11 m^3s^-2kg^-1。
现在假如这个卫星环绕地球做纯圆周运动,假定地球被钉死不动,只是个引力中心。设这三个卫星组成的刚体连线总和地球的半径在一条线上。A距离地球最近,B距离地球稍远,C距离地球最远。B到引力中心地球的距离为R.这种情形满足左图,不满足右图。此时万有引力充当向心力,有3mRω^2=3GMm/R^2,
R^3ω^2=GM=6.67×10^-11×5.98*10^24=3.98866e+14,注意到这个乘积是个常数,那么对于圆周运动,可以任意设定一个正数R作为距离,然后就可求出必须满足的角速度,也可以任意设定一个角速度来计算出R。比如根据月球公转周期计算出地月距离,也可以根据距离求出角速度。
待续。
[楼主]  [343楼]  作者:hudemi  发表时间: 2014/02/17 13:32 

对【340楼】说:
这是理论问题!是实验的重复性问题!除非你怀疑重复性。
 [344楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2014/02/17 15:31 

[楼主] [343楼] 作者:hudemi

我不否认在前提条件完全相同(注意不仅仅是实验对象相同)的情况下,实验结论的可重复性。但是,这里说的不是实验问题,而是关于你所称的“自然的公转”,除非你给这个概念特别指称一种对象,否则,很难理解自然状态下的公转应该是你说的那个样子,你的实验设想也很难说明自然状态下的公转就应该是那个样子的。
[楼主]  [345楼]  作者:hudemi  发表时间: 2014/02/17 17:15 

对【344楼】说:
老宋,讨论此问题的目的与分歧点,我在331楼和333楼已说清楚,希望你回看一下。
 [346楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2014/02/17 20:44 

[楼主] [345楼] 作者:hudemi

如果是概念约定,你约定飞船平动的右图不叫“公转”,那我不能说你的结论是错误的,而应该说在你的约定下,你所得到的结论是对的。但是,与右图是否被定义为“公转”不一样,对于右图和左图哪个应该是自然状态下存在的,就不是能人为能约定,而需要靠事实说话。因此,如果一定让我选择“右图和左图”哪个才属于自然状态,我没有足够的依据二者选一。
[楼主]  [347楼]  作者:hudemi  发表时间: 2014/02/17 21:37 

对【346楼】说:

1、我从没有说绝不允许将右图约定为公转。但按我所学专业角度理解,以及无忧仙人提供的百度百科定义来看,该图称为轨迹为圆周轨道的平动更合适。

2、从我举的特例来看, 理想情况必符合左图。考虑物体的实际情况,应是接近于左图,单纯公转绝不可能出现右图情况!如果二选一,必是左图而不是右图。

3、讨论本问题的目的,是告诉大家单纯引力作用下的公转必会带来物体空间指向性的变化!这才是核心!不知你是否同意这点?如果认同,你就不会同意右图为单纯引力作用下的标准公转形态。 

 [348楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2014/02/17 23:57 

回复 [楼主] [326楼] 作者:hudemi

质心及前后的点确实倾向于按左图运动,但质心上下的点却不是如此,左图中下面的点速度慢,而上面的点则速度快,而且都是在圆轨道上。

自转,其实就是将刚体平面运动分解为平动与转动中的转动。或者说自转是从平动中分离出来的,而不是从公转中分离出来的。我想这只是你自己陷入了误区吧?有人认为月亮的自转为0 吗?没有吧?

右图表示的是平动,只有平动没有自转,或者说自转角速度是0的天体好像还没有听说过。右图表示平动,或者自转角速度是0的公转。而一般公转通常指的是是质点的运动。
 [349楼]  作者:陆道渊247484  发表时间: 2014/02/18 11:01 

接336楼:
大家都不能明确的否定或肯定hudemi 的∥引力作用下的物体公转,能自动改变空间指向性∥,原因何在?

现在大家都争着说,这很好,待你们说的有定局了,再看我的;不过,我在此先提醒一句,对打家的认识必有好处,这就是:
引力场中的圆轨道只是椭圆轨道的特例,而椭圆轨道又由抛物轨道束缚而成,所以只考虑圆轨道,就会陷入迷局。
[楼主]  [350楼]  作者:hudemi  发表时间: 2014/02/18 12:58 

对【348楼】说:

1、你承认“质心及前后的点确实倾向于按左图运动”,很好!你又说“质心上下的点却不是如此”,我也承认。那么质心上下的点按什么运动呢?会变为不同的椭圆运动,是不是?但即便是椭圆公转运动,同一椭圆轨道上的各质点连线会随椭圆运动不断改变方向(也就是我说的空间指向性变化),这一点你承不承认??这一点才是我说的核心问题,我多次提醒,你为何总是避而不谈??? 

2、不同意你说的“自转,其实就是将刚体平面运动分解为平动与转动中的转动。或者说自转是从平动中分离出来的”的说法。我在哪儿陷入了误区?我一直强调的是:单纯引力作用下的公转天然地包含一个与公转周期等周围的自转,月亮就是这种例子,我说过它的自转为0 吗?没有吧! 

3、关于自转公转,没有一个权威的定义,你可以提出你的定义,并给出你的理由或依据。我给出了我的理解或定义,而且我提出的理解与无忧仙人提供的百度百科定义高度吻合。

4、再次强调一遍:我说的核心问题,单纯引力作用下的物体公转(无论是正圆还是椭圆轨道),会天然地改变物体的空间指向性,即天然地使物体产生一个与公转周期相等的自转。这才是我说的重点,希望你更多地围绕这点发表意见!请你明确意见,同不同意???如果这点同意了,其它都好办。你自然会明白,右图不可能是单纯引力作用下的公转标准形态!! 

 [351楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/02/18 14:26 

接[342楼]:
更正[342楼]第三行“间距是r=6000km”为“间距是r=3000km”,以和后面的保持一致。

假如这三颗星的质心在月球轨道上,又已知月球公转周期T=27天7小时43分11.559秒=2360591.559 s ,则公转角速度ω=2π/T=2.6616994724158405231869622077891e-6 s-1
则可以算出质心到地心的距离R=(GM/ω^2)^(1/3)=(3.98866e+14/7.0846440814587637861788054722368e-12)^(1/3)=383268382.2880704029848704320667m
三颗一字排列的星总的受力集中在中间的B星上,总体受力大小为
F=3mRω^2=3×2.45e+22×383268382.2880704029848704320667×7.0846440814587637861788054722368e-12
=1.9957602559977778606253738122589e+20 N
在这个力的作用下,并且在三颗星有总的初始自转角速度ω1=ω时,可以保持左图运行下去,这时三颗星各自有自己的轨道半径Ra=R-r、Rb=R、Rc=R+r,并且每颗星的轨道都是同心圆轨道。这种情形看起来似乎是天意,似乎每个星都可以不依赖刚体之间的连接还能在自己的圆轨道上继续运行下去,并保持三星永远在一条线上。

但是,实际上则不然。当你撤消三星之间的固结力后,除了中间B星还能维持在原轨道外,其余二星都不能保持在原来各自的轨道上了。
先说A星,它和地心的距离是R-r=383268382.2880704029848704320667-3000000
=380268382.2880704029848704320667 m
它所需要的向心力Fa1=m(R-r)ω^2=2.45e+22×380268382.2880704029848704320667×7.0846440814587637861788054722368e-12
=6.6004620526605376215894984873086e+19 N
而地球提供给它的引力是Fa2=GMm/(R-r)^2
=3.98866e+14×2.45e+22/1.4460404256798605617327385643916e+17
=6.7579141125363495389898494604179e+19 N
引力大于所需要的向心力。这个时候星A还能坚持在原来的小圆轨道上运行吗?显然不能了,它就要往下掉。
同理,那个星C呢,它和地心的距离是R+r,也按照上面的算法计算它的受力,会得知它也不能继续维持在原来的大圆轨道上运行了。它需要的向心力大于引力,因此它的轨道要变成椭圆。

那么为什么三颗星固结在一起时能保持圆周运动呢,那就是C所亏欠的引力被A多余的引力抵消了,可见三星内部的力是不可或缺的。内部的力时刻平衡着三者,共同对付引力。
右图的状况同样是如此,也必须存在内力十才能保持,它们之间并不存在谁更优越、谁更自然的问题。刚体在初始状态下(有自转或无自转),只要刚体内力存在,它都能时刻平衡着内部各部分和引力之间的协调关系,就能继续保持初始状态下去。

对于左图,比如内部松散了,没有相互的力了,那么该飞走的飞走了,该下落的下落了,只能留下质心轨迹上的一线,理论上该线无直径,就是个质线。这个质线再分解成质点,可以分布在这个半径上的任何位置,它们不再是刚体,它们已经无空间指向性可言了。



 [352楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/02/18 14:47 

更正[351楼]倒数第二行“可以分布在这个半径上的任何位置”为“可以分布在这个半径的圆周轨道上的任何位置”
 [353楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/02/18 15:21 

对于公转的定义,我觉得应该强调的是“公”,不管是单个质点还是多个质点组成的刚体,不管它们是否有自转,都属于忽略的因素,只强调“公”,只要这些质点的共同质心围绕它们外部的一个(引力)中心转动,哪怕是平动,只要环绕(引力)中心角速度不为零,就定义为公转。对于公转中刚体的自转,用刚体的空间指向性另行定义,这样就解决了所有问题。即定义公转不考虑是否有自转,定义自转不考虑是否在公转。
 [354楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/02/18 16:05 

如果定义公转时附加了诸多有关自转的因素进来,那么这个定义是无法完成的,比如就会遇到把月球这种情况叫公转,那地球围绕太阳就不能叫公转的问题。提及地球绕太阳的动作时必须要附加说明:地球的质心围绕太阳公转。这会产生很多麻烦事,避免的方法就是各定义各的,如我[353楼]所说的。
即定义人的性别时只考虑长了什么器官,至于长得正与不正不去考虑。定义是否长得美不考虑人的性别如何,只看器官是否长得位置端正,比例是否匀称。
[楼主]  [355楼]  作者:hudemi  发表时间: 2014/02/18 17:33 

对【351楼】说:

首先,与月球的实际半径相比,你取的间距数据偏大;

其次,你的部分结论不正确。下面的A星虽然受到的引力大于其离心力,但由于其有切向初速度,它未必完全掉落地球。它也会形成椭圆轨道绕地球公转。只不过C星的半径大A星的小而已;

最后,最重要的是,原先处于同一轨道半径内的物质分离后,它们将具有相同大小的椭圆轨道。它们并不会完全分离,其连线可代表它们整体的空间指向性。这种指向性随着它们作椭圆公转时不断改变方向!! 

[楼主]  [356楼]  作者:hudemi  发表时间: 2014/02/18 17:38 

对【353楼】说:

对于“公转”来说,“公”和“转”都同样重要,不能说只强调一个字。

当然,这些都是文字之争,意义不大。

真正有物理意义的是,大家要认识到引力作用下的公转,物体会自动改变空间指向性! 

[楼主]  [357楼]  作者:hudemi  发表时间: 2014/02/18 17:38 

对【354楼】说:

请你不要作狭隘理解,没有任何人要把公转和自转绝对分开!对于绝大多数天体来说,都是在公转的同时还有自转,是两者的综合。

本贴讨论的只不过是单纯引力作用下的物体公转,什么样的形态更基本。 

 [358楼]  作者:陆道渊247484  发表时间: 2014/02/18 19:58 

接349楼:
对了,还有一种用日常生活知识(即不需要数学物理知识),也能否定hudemi 的∥引力作用下的物体公转,能自动改变空间指向性∥:
逃跑的人被抓回来与逃跑的物粒被吸回来,两者是不同的。为简,不妨设OB是直线段。1、逃跑的人从O点始逃,至B点被抓回,抓回来时是转身回来的;2、逃跑的物粒也从O点始逃,至B点被吸回,但吸回来时是不转身的退回来的。
两者的逃路和回路都是封闭路线O-B-O;可把O-B-O搞成圆圈,则1是11楼左图而2是11楼右图。

所以右图是平动,才是单纯公转。
 [359楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2014/02/18 21:12 

[楼主] [347楼] 作者:hudemi

对于一个平动的物体,当被某个星体的引力捕获而恰好做圆周运动,是不是一定符合你说的左图?是不是会变成转动?至少目前我没有足够的把握说清这一问题,对于没有把握的东西,我就不进行是与否的表态了。
 [360楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2014/02/18 22:36 

左图用光纤陀螺仪等高精度陀螺仪可以测到角速度,而右图测到的陀螺仪为0 。

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