| 假设在太空中有一根自由静止(即完全无外力)的、质量为m、长度为L的均匀刚体棒,在棒的一端垂直于棒的长度方向上施加一短暂力后。求这个棒的运动方程。 |
| 假设在太空中有一根自由静止(即完全无外力)的、质量为m、长度为L的均匀刚体棒,在棒的一端垂直于棒的长度方向上施加一短暂力后。求这个棒的运动方程。 |
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为什么提出这样一个问题呢?我们大家从中学到大学,甚至读研究生的、当大学教授的,在讨论力学问题时往往都在研究质点,最近的一篇关于最速降线还是没逃脱这个范围。对于刚体的研究一般只限于平动、定轴转动等等。对于刚体的受力分析从来没有深入的理论研究。
我想从一个简单入口,开始琢磨琢磨。也许会带动一部分有兴趣的人转入一个新领域。比如这个刚体棒受那么一个短暂的力后的行为。 首先,这个棒的一端受力后,它会开始旋转。那么它以哪里为中心进行旋转呢?显然最终应该是以质心为中心旋转。其次,它旋转时会不会伴随着质心的平动呢?平动速度和转速有什么关系呢?这个就不太好回答了,我虽然还没仔细研究过这个问题,但是直觉上感觉会产生一定的平动。一个短暂的力作用在棒上,产生了动量和角动量,棒是如何分配转动和平动的动量关系呢?这里会不会牵涉到“惯性力”等东西,我也还不摸门。这个问题只提供给善于思考的人,仔细研究说不定会另创出一门学科呢。我这里先抛块砖罢了。 |
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这是普通物理学中的一道习题而已,小儿科 的 东西 不值得讨论 因为这里是创新与挑战的平台 而非习题交流的平台
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马老师:
我手头上有一本周衍柏的《理论力学》,关于刚体的运动,特别是一般运动,有如下说明: “I、平动…………略 II、 定轴转动…………略 III、平面平行运动…………略 IV、定点转动…………略 V、一般运动 刚体不受任何约束,可以在空间任意运动,但可分解为质心的平动(三个独立变量)与绕通过质心的某直线的定点转动(三个独立变量),因此,刚体作一般运动时有六个独立变量。” 上面这段话肯定了我上述的说法,并没有矛盾之处。 接着抄录: “平动与定轴转动,在普通物理学中已经讲过,我们将不作过多的重复。一般运动又过于复杂,因此本章的重点,将放在平面平行运动与定点转动上面。” 实际上,周先生嫌太复杂,而不去讲解。例题中并没有出现相类似的例题。以上抄录自周衍柏的《理论力学》P117。 |
| 但是我还是可以通过设定力偶的方式得到这个力和转矩,这是能够做出的。 |
| 这样就肯定了我的说法,因此我确认了给新能源新科技讲的时候没有讲错。也就是两个旋转物的凸起点沿切向碰撞时,不仅改变了自身的角速度,而且造成各自质心产生平动,两物体产生了新的旋转质心。谢谢二位老师,我这里就放心了。 |
| 事实上,马老师学过的东西我也都学过,理论力学的东西我现在几乎全是凭印象凭记忆保留的那点东西,用起来不是很得心应手呢。稍复习一下就想起来了。 |
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一个帖子审查了3天没有出现。
需要选择参考系,但是我们所能“看到”的任何天体似乎都不能作为参考系。也许可以把宇宙空间的空间点阵作为参考系,尽管我们无法确定这个参考系,或许可以进行定性分析,有旋转、有平动。 |
| 三天没出现就是被吃了。我被吃的帖子多了去了。刚刚又被吃了两个。我怀疑有人背后利用这些文章。 |
| 马老师这个想法我有些认同。我认为:宇宙如果有限,那么这个有限的宇宙总动量、总角动量必是零。如果宇宙无限,我们依然可以把它想像成一个无限大的整体,该整体依然是总动量、总角动量是零。 |
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对【13楼】说: 马老师所说估计就是如何确定(接近)宇宙空间的空间空间点阵这个参考系。 |