财经社区女性社区汽车社区军事社区文学社区社会社区娱乐社区游戏社区个人空间
上一主题:洛伦兹变换与洛伦兹因子 下一主题:一只羊的启示
 [151楼]  作者:zhoxanaaa  发表时间: 2014/05/31 13:06 

对【150楼】说:
只要有mv的输入输出,就是有力的作用。里的只有有两种施力和受力。钢球受到侧壁的撞击,同时获得了向心的mv和离心的mv然后在切向运动中撞击侧壁,释放离心力。
[楼主]  [152楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/05/31 15:27 

对[151楼]说:
你的认识和[2楼]梅先生、[147楼]wehj54321先生几乎是一致的。大概都是认为向心力的反作用力是离心力。

向心力确实是能够使物体产生了向心加速度的力,是作用在物体上的力、是能改变物体运动方向的力。而你们认识中的“离心力”既不能使物体产生一丝一毫的离心加速度,也不能使物体产生一丝一毫的离心位移。

人推物体使物体加速,手和物体接触点也会受到反作用力,但那个作用在手上的反作用力并不能使手产生反向加速。
 [153楼]  作者:wehj54321  发表时间: 2014/05/31 21:59 

对 148、152楼:
王先生没有完全弄明白我们说的“离心力”,我们说的离心力是转动的物体向约束它的物体(如125楼的实验中的桶壁,约束卫星做轨道运动的地球)实施了背离中心方向的作用力,这个离心力的施力物休是转动物体(如125楼的实验中的钢球,卫星运动中的卫星),而受力的物体是约束它的物体(如桶壁和地球),因此这个离心力不能使转动物体获得离心加速度。如果一定要说获得离心加速度的话只能是约束它的物体(如桶壁和地球)获得离心加速度。
通俗地来说,我们说的“离心力”是指转动物体对约束它的物体产生的一种反抗力!!!
[楼主]  [154楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/06/01 00:12 

对[147楼]说:
引用百度百科要完整:
离心力(centrifugal force)是一种虚拟力或称惯性力,它使旋转的物体远离它的旋转中心。在牛顿力学里,离心力曾被用于表述两个不同的概念:在一个非惯性参考系下观测到的一个惯性力,和向心力的反作用力。在拉格朗日力学下,离心力有时被用来描述在某个广义坐标下的广义力。
在通常语境下,离心力并不是真实存在的力。它的作用只是为了在旋转参考系(非惯性参考系)下,牛顿运动定律依然能够使用。在惯性参考系下是没有惯性力的,在非惯性参考系下(如旋转参考系)才需要有惯性力,否则牛顿运动定律不能使用。

1离心运动
离心运动是指物体有远离中心运动的现象。美国浓缩铀厂的离心机就是利用离心运动提炼核子原料。
当物体在做非直线运动时(非牛顿环境,例如:圆周运动或转弯运动),因物体一定有本身的质量存在,质量造成的惯性会强迫物体继续朝着运动轨迹的切线方向(原来那一瞬间前进的直线方向)前进,而非顺着接下来转弯过去的方向走。
若这个在做非直线运动的物体(例如:车)上有乘客的话,乘客由于同样随着车子做转弯运动,会受到车子向乘客提供的向心力,但是若以乘客为参照系,由于该参照系为非惯性系,他会受到与他相对静止的车子给他的一个指向圆心的向心力作用,但同时他也会给车子一个反向等大,由圆心指向外的力,就好像没有车子他就要被甩出去一样,这个力就是所谓的离心力。
由于处于非惯性系中,此状况下物体所感受的力并非真实,所以有些说法会称这种现象为“离心运动”。
相对转动的非惯性系中的物体,所受离心力为F=mω^2r(其中ω表示非惯性系自身转动的角速度)。需要注意的是,该离心力方向为沿半径背离圆心。
公式
F=a*m
F——离心力;
a——向心加速度(a=ω^2*r);
m——物体质量。

2离心现象
离心力(Centrifugal force)是一种惯性的表现,实际是不存在的。为使物体做圆周运动,物体需要受到一个指向圆心的力--即向心力。若以此物体为原点建立坐标,看起来就好像有一股与向心力大小相同方向相反的力,使物体向远离圆周运动圆心的方向运动。(当物体受力不足以提供圆周运动所需向心力时,看起来就好像离心力大于向心力了,物体会做远离圆心的运动,这种现象叫做“离心现象”。)
假设若离心力存在,则与向心力相平衡,物体受力平衡,速度方向不会改变,是平衡态,不可能做圆周运动,所以证明离心力并不存在,即离心力是以力的作用效果来命名的。
注意:离心力作为惯性力实际上是不存在的,伟大的科学家、物理学家笛卡尔在其“旋涡说”理论中就有此误。故以下说法错误--“当物体作圆周运动时,在其轨道切线方向上所受到了切向力,有一股分力作用在离心方向,因此称为离心力。”

3应用
在天体上,卫星在主星边缘做惯性运动,由于主星的引力束缚了卫星,使卫星做圆周公转,如果卫星的惯性运动力(速度)大于主星的引力束缚力,那卫星便远离中心一些。
卫星
在地球上,物体在不动的中心边缘做惯性运动,由于物体的结合力束缚物体,使物体做圆周旋转,如果物体的惯性运动力(速度)大于物体的结合力,那惯性运动的物体便远离中心而去。由于水和气体的结合力很低,它们都会离中心而去。结合力高的金属则不会离心而去。
离心力,由于做周圆运动的物体运动的方向或速度发生改变而产生的。是惯性力!我们知道一个物体搭一物体前进,这时两物体速度相同,被搭乘物体由于被搭乘,惯性向前移动。物体突然改变方向,被搭乘物体还会惯性前进,由于运动方向的改变导致合外力改变从而产生离心力。

4辨析
现将惯性离心力和离心力概念简单解释一下:
我们通常是以地面做参考系,可设想地面是静止的,或者在不太长的距离中把地面运动视为匀速直线运动,即惯性参考系,牛顿就是在这样的前提下才总结出了运动定律。如果参考系是变速的,即非惯性参考系,牛顿定律就不能直接应用了,因此人们假想出了“惯性”来解决牛顿定律的应用问题。惯性离心力是非惯性系中的假想力。下面举匀速圆周运动例子:
匀速圆周运动的线速度方向时刻变化,说明有向心加速度,而向心加速度方向也时刻变化,这是个典型的非惯性系。如果有个大转盘在作匀速圆周运动,你坐到盘上不要看周围景物,此时就把自己置身于非惯性系了,你肯定会感觉到有某种力量想把自己推下来,而此时又没有任何施力物推你,这种力量就称为惯性离心力。
最后提醒一点,所谓"惯性力"只存在于非惯性系,是一种虚拟力,是为了将牛顿定律推广到非惯性系上使用而虚拟的一种力,在加上这样的虚拟力后除了牛顿第三定律外,牛顿力学中的各种定律、定理在非惯性系上都可以得以运用。
 [155楼]  作者:zhoxanaaa  发表时间: 2014/06/01 06:40 

物体在惯性运动时没有受到力。撞到东西时就产生了力。一个球斜撞到凹面就会产生圆周运动。凹面在向心方向和切线方向把物体的惯性能量变成了在两个方向发生mv输入输出的力。法向的向心力阻挠物体在法向撞穿该凹面。而切向的离心力在凹面搁置固定在地面的摩擦力不够大时会使凹面发生转动,而不是仅仅在法向离开物体。也就是说,无论是法向和切向都存在着力。我们在地球这个巨大的牛顿桶里可以用一点点惯性能量进行长时间的圆周运动,但是在小的挂在半空的牛顿桶里的圆周运动将很快使物体的圆周运动变慢而牛顿桶慢慢在切向转起来,在法向晃起来。法向的向心力被承认,切向的离心力却不被承认,是不合理的。现在不承认离心力,无非是爱因斯坦认为圆周运动是惯性运动。相对论的流毒就是这样传播到经典力学里。
[楼主]  [156楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/06/01 10:39 

你们三人理解上也未能达成一致:有认为是向心力的反作用力,和向心力方向相反,作用在两个物体上。有的认为离心力是切向的,和向心力成正交角度。

无论你们如何解释,都已经承认离心力不是使水向外运动的力了。已经承认那是惯性运动。至于你们各自对“离心力”的认识是什么已经变得不重要。那仅仅是你们认识问题。
牛顿桶的水面形成是水的惯性和向心力作用的结果。和绝对静止空间没有关系。
 [157楼]  作者:zhoxanaaa  发表时间: 2014/06/01 12:34 

牛顿桶的水面形成是水的惯性和向心力作用的结果,这个结果产生了向心力。牛顿桶水面的形成与绝对空间有关。因为旋转的液体必然通过多年的传播而趋向于减小多年的差别而遵循角动量守恒定律。但是转动的惯性系只有旋转固体时才能够做到半径越大线速度越大,角动量越大。
[楼主]  [158楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/06/01 13:30 

“因为旋转的液体必然通过多年的传播而趋向于减小多年的差别而遵循角动量守恒定律。但是转动的惯性系只有旋转固体时才能够做到半径越大线速度越大,角动量越大。”
这句话想表达什么意思?看不明白。

一个惯性运动着的物体(不管它是静的还是动的)抵抗外力作用而引出的反作用力和绝对静止空间有什么关系?
一个旋转天体(ω≠0)旋转轴地面上的一个物体(ω=0),对地面上的静止的人来说,是转还是不转?
 [159楼]  作者:zhoxanaaa  发表时间: 2014/06/01 15:56 

“因为旋转的液体必然通过多年的传播而趋向于减小多年的差别而遵循角动量守恒定律。但是转动的惯性系只有旋转固体时才能够做到半径越大线速度越大,角动量越大。”
===============================================================================
这段话存在输入错误,“多年”应该为“动能”。在液体中因为其流动的特性,动能大的就会把能量传输给动能小的液体分子。但是在转动参照系里,外圈的能量远大于内圈,这样的水面是无法保存平静的,除非水面变成冰面。
[楼主]  [160楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/06/02 22:57 

一个旋转天体(ω≠0)旋转轴地面上的一个物体(ω=0),对地面上的静止的人来说,是转还是不转?

在极地地面和地面保持相对静止的物体(ω≠0)具有最小动能。而相对地面转动的物体(ω=0)反而具有较大的动能,因为它和当地转动的地面及其引力场有相对速度。这是我的观点。
[楼主]  [161楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/06/02 23:32 

比如在南极点,以极点为中心,191公里半径修一环形公路。则汽车在这个环形公路上逆时针行驶(反地球自转方向),它的线速度是50公里/小时。环行一周共用24小时。它对地球有动量和角动量。但是事实上它并没有地球的自转角速度。而具有和地球自转角速度相同的静止汽车,其动量和角动量在地面看是零。
[楼主]  [162楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/06/03 11:43 
[楼主]  [163楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/06/03 15:47 

接[161楼]:
如果把这个公路和汽车改作在南极点上水平转动的磨盘,也具有相同的结论。如果把这个磨盘改作一桶水,还是具有相同的结论。即:

和地球同步旋转的物体,虽然它是转动的,却表现出无转动特性;在地面上看是旋转的、但和地球旋转抵消的物体、却能表现出转的特性。
在天体表面,物体显示转与不转特性并不取决于它在整个空间的绝对转动状态,而是取决于它和所在天体表面场是否有相互转动。

我的这些判断,是基于一个特别的认识:天体表面的静止场是随天体自转而转的。在天体表面,无论是极地还是赤道,都具有和地面相同运动速度的表面场。凡是和表面场相对静止的物体,在表面上看也都是静止的。外来光子进入表面场以后具有相对表面场的速度c,c因场强不同而不同,并不是常数。

我在《到底谁说得对……》[178楼]说过:“在空间有一线段AB,假如长为30万公里,其实作这个假定意义不大。
在AB线段中部C点,与一个天体相切,比如这个天体就是地球。地球在自转,切点线速度465米/秒。A、B互相对射光线,光子相对A、B的速度都是30万公里/秒。当两光子到达切点C时,都进入了地球表面引力场,引力场中光子取得了新的速度,即c±465米/秒。在地面上看两个方向的光速不变,依然是c,这是因为地表在运动,被地表场所约束的光子带有了地表速度的偏移量。地表看不出光子速度不同,但是当光子穿过地表时,速度再次回复原来发射时的原始速度后,它们到达对方的时间就有了偏差。和地表顺行的光子先到达对方、和地表逆行的光子后到达对方。
这里也可以证明,光在传播中,速度是可变的。它经过场时,速度会被场的速度所劫持。”
[楼主]  [164楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/06/03 19:24 

在地球北极点的北冰洋上,假如水面没有冰也没有风。那么在水面上静止的小船会不会在地球的自转下逐渐远离极点向外面漂移呢?我给出的答案是不会。但是我让小船每24小时绕极点顺时针转一周(ω=0),它显然会沿切线向半径增大方向运动,因为它相对场旋转了。
 [165楼]  作者:zhoxanaaa  发表时间: 2014/06/03 21:08 

赤道处一位地球自转而周长大总是事实。
[楼主]  [166楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/06/03 21:14 

对[165楼]说:
谁也没说那不是事实。但赤道周长不是无限增大也是事实。
 [167楼]  作者:wehj54321  发表时间: 2014/06/04 00:45 

对156楼:
1、相同的事情不同的人认识上有差导,这很正常。
2、我们没有说过“离心力不是使水向外运动的力”。恰恰相反,对牛顿水桶实验而言,当水和水桶一起转动时,如果以水桶的转轴为中心,自内而外把水“分割”成无数个同心薄层,则每个薄层的水都会对外层产生离心力,并且离心力会逐层向外挤压,形成压力梯度,当外层的水被挤压使水面升高时,里层的水在离心力的作用下会向外运动,直至达到平衡。
由以上分析并沿用44楼的坐标可求得因离心力产生的压力为: p=(1/2)ρωωrr ,(ρ为水的密度),结合重力产生的水压进行分析即可得到水面的曲线:z=ωωrr/2g 。
[楼主]  [168楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/06/04 01:07 

对[167楼]说:
最内层的水是谁挤压它的?
 [169楼]  作者:zhoxanaaa  发表时间: 2014/06/04 03:09 

赤道不可能无限增大。离心力太大就变了月亮。
[楼主]  [170楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/06/04 03:39 

对[169楼]说:
事实是:赤道要变大,角动量守恒使地球转速变慢,所需要的向心力就小了。引力大于所需向心力,又把赤道变小了。它们形成了动态平衡,就是目前这个样子。
[楼主]  [171楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/06/04 04:20 

对[167楼]说:
事实上,这个压力梯度正是向心力所提供。设旋转物沿半径的线密度为λ(r),有沿半径的质量
m=∫[0,R]λ(r)dr,dm=λ(r)dr,向心力F=mrω^2,dF=mω^2dr, ddF=λ(r)ω^2ddr,积分得

dF/dr=∫[0,R]λ(r)ω^2dr
假如你的线密度为λ(r)=kr,则有
dF/dr=(1/2)kω^2r^2

你用的是体密度,我用的是线密度,结果有相同的形式。公式推导可能有误,请大家指出。
 [172楼]  作者:zhoxanaaa  发表时间: 2014/06/04 04:56 

对【170楼】说:
赤道物质随半径大而速度慢,离心力小了,与向心力,即引力发生动态平衡。使地球成了汤婆子。
[楼主]  [173楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/06/04 05:16 

“汤婆子”?什么地方方言?
 [174楼]  作者:zhoxanaaa  发表时间: 2014/06/04 13:25 

这个问题我考虑过。你是北京人,我们这里的称呼你是否知道?但是北京是慈禧太后这些人生活的地方,冬天他们应该用它来焐手焐脚。你在百度打汤婆子搜索便知。
[楼主]  [175楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/06/04 15:56 

哦,看了。原来就是类似暖水袋的东西呀!
 [176楼]  作者:wehj54321  发表时间: 2014/06/04 21:28 

更正:
167楼中,式p=(1/2)ρωωrr中的p是压强,却说成了“压力”,现予以更正。
 [177楼]  作者:wehj54321  发表时间: 2014/06/04 21:29 

对168楼:
严格来说最内层的是处在转轴正中心的水分子,如果它总是固定在转轴的正中心,那肯定不会受到其他水分子的离心力的挤压,但是水分子不是静态的它总是在做无规则运动,最内层的水分子总是在不停地变换,所以纠结这个问题是没有意义滴!!!
 [178楼]  作者:wehj54321  发表时间: 2014/06/04 21:30 

对171楼:
觉得这样的计算让人摇头,得出的结果是不可能得到水面曲线滴!!
水的体密度表示的是一立方的水有多少质量的水,常温常压下它是常数。但是线密度表示的却是一米长的水有多少质量,这到底是什么意思??会是常量吗??
[楼主]  [179楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/06/04 21:36 

我说的是水的倾斜面上的水分子受谁挤压。
[楼主]  [180楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/06/04 22:02 

一根铁丝,可以用线密度表示,也可以用体密度表示。只看你积分时算不算上截面积了。在水中,你可以用体密度,但是你还要计算水的宽度随半径的变化不是?当你用线密度表示时,就不考虑它的宽度变化了,你可以由内到外把一个扇形简化成一条线来对待。而宽度变化已经体现在线密度中了,你没看到我的线密度写成kr吗?要是用体密度,就不是kr了,而是一个水密度常数1g/cm^3了。这是一样的。

精彩推荐>>

  简捷回复 [点此进入编辑器回帖页]  文明上网 理性发言
 推荐到西陆名言:
签  名:
作  者:
密  码:
游客来访 
注册用户 提 交
西陆网(www.xilu.com )版权所有 点击拥有西陆免费论坛  联系西陆小精灵

0.23499512672424