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:自然科学将在新理论的带领下走出... 下一主题:相对性原理不能适用所有自然定律
 [421楼]  作者:silin007  发表时间: 2015/08/19 16:15 

国梁兄说的太对了!其实惯性问题伽利略已经说的很透了,只是我们离开了伽利略的相对性原理才产生理解上的差异。

※※※※※※
即别轻信人说的,也别坚信己学的,更别迷信书写的;只信亲眼能见的,而且亲手能算的,关键亲身能验的;科学事实
[楼主]  [422楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2015/08/19 17:12 

相对于惯性系做匀速直线运动的参考系是惯性系。牛顿力学里就是这么规定的。
地心系符合这一标准吗?不符合。日心系符合这一标准吗?也不符合。
那么为什么可以建立以地心为原点的参考系ECI(地心惯性系)呢?这当然是有根据的。
按我的说法就是,惯性力与外部引力相互抵消的结果。
 [423楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/20 02:34 

读帖时,帖子不存在
 [424楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/20 04:18 

读帖时,帖子不存在
 [425楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/20 04:58 

在转速为ω的水平圆盘上有一个随盘逆时针旋转的小球m,小球通过弹簧秤连接到轴心O,小球距离轴心O的半径是r。假设弹簧秤的刚度极大,可考虑转动的时候半径r不变。我们现在可以计算出弹簧受力为F1=mrω^2。我们也可以计算出半径r上的存在F'=-mrω^2的惯性力。在盘面旋转参考系看,这个小球转速是零,是静止的。它受到一个惯性力F'=mrω^2。这都没有问题。

 

现在我在盘速ω不变的情况下,考察在相同半径r上另一个相对圆盘以角速度ω1逆时针转动的小球。这时在圆盘参考系计算小球的受力为F1=mrω1^2。我把这个受力和该半径上的惯性力F'=mrω^2相加,得到弹簧秤指示应该是小球受力F1和该半径上的惯性力F'相加,计算得到F1+F'=mrω1^2+mrω^2=mr(ω1^2+ω^2)。

 

但是,这显然是错误的,与事实不符。事实上,弹簧秤上显示的拉力数应该是

F=mr(ω1+ω)^2=mr(ω1^2+2ω1ω+ω^2)。它明显大于计算出来的数值。显然弹簧秤上的拉力显示值大而且是物理真实力。前面加一个惯性力的结果是错误的。

 

要想在非惯性参考系内得到弹簧受力的正确计算结果,必须回到惯性系,取得小球在惯性系的角速度Ω=ω1+ω。此后再计算小球对弹簧秤的拉力才是真实的,而仅仅通过加一个惯性力是行不通的。

 

那种完全靠想像,在旋转坐标系中相同半径上运动的物体受力再加上惯性力F'就符合牛顿定律的做法是根本行不通的。多少人都没有计算过吧?这靠加一个惯性力在参考系上是不能解决问题的。必须按照我的做法,修正角速度,回到惯性系,得到Ω,才是正确的途径。

 [426楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/20 07:59 

读帖时,帖子不存在
 [427楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/20 13:52 
[楼主]  [428楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2015/08/20 14:03 

读帖时,帖子不存在
 [429楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/20 14:08 

这就是一个产生于旋转参考系的问题。正确计算如下,利用F1=mr(ω+ω1)^2,计算出ω=(F1/mr)^(1/2)-ω1=1 s-1,得到的这个ω是圆盘系在惯性系中的角速度。这就回到惯性系了。再求Ω=ω+ω2=1+4=5 s-1,就得到了小球在惯性系中的实际角速度Ω。再计算就得到了真实的弹簧秤受力F=mrΩ^2=25 N。

这个问题如果不使用回到惯性系去修正角速度的做法,而是使用加入惯性力的做法,恐怕很不容易解决吧?
 [430楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/20 14:53 

读帖时,帖子不存在
 [431楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/20 14:53 

对[428楼]说:

我修正角速度,回到惯性系去计算得到的是正确结果。对于你在转动参考系,你就没有这么简单的方法得到正确结果。不信你来计算一下啊!

在旋转非惯性系,任何按照牛顿定律公式计算出力的结果再用惯性力去修正,结果都是有问题的。你具体列个式子计算一下就明白了。我[428楼]的题目,用你的方法怎么做?
 [432楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/20 15:03 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [433楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2015/08/20 16:29 

读帖时,帖子不存在
 [434楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/20 16:54 

读帖时,帖子不存在
 [435楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/20 17:16 

我[432楼]对[426楼]给出的解答方案是光明正大地回复到惯性系去计算的,为的是表明这才是正确途径。我解这个题之前,并不知道圆盘的转速ω是多少。题目中只给了两个相对圆盘参考系的转速ω1、ω2。我绝不偷偷摸摸回到惯性系取出东西来作为计算的依据。
[楼主]  [436楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2015/08/20 18:20 

读帖时,帖子不存在
 [437楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/20 20:13 

读帖时,帖子不存在
 [438楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/20 20:22 

你可以说我什么题都没做过,但是我的疑问却是,是什么原因把科氏力话题给逗出来了的?难道是我[425楼]说的东西你没看明白?还是你看差行了?我感觉我这几楼讨论的东西并没有什么含糊不清楚的地方。我这里一边写还在一边纳闷呢!到现在我也没明白你提出科氏力的计算公式为哪般?
 [439楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/20 23:15 

读帖时,帖子不存在
 [440楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/21 08:03 

读帖时,帖子不存在
 [441楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/21 13:19 

如若ω是已知的,则求ω1时的弹簧受力就更容易了。
直接在惯性系使用F=mrΩ^2=mr(ω+ω1)^2=mrω^2+2mrωω1+mrω1^2,这样就分解出来了三项。这完全是在惯性系得出的结果,根本不是你们在非惯性系推导出来的。这其中的2mrωω1的就是你说的那个角度等于90度时的所谓的“科氏力”。

2mrωω1=2mrω(v1/r)sin(π/2)

这也说明只要在式子中出现ω,它必定是以惯性系推导出来的结果。
 [442楼]  作者:wehj54321  发表时间: 2015/08/21 13:19 

读帖时,帖子不存在
 [443楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/21 13:24 

对[442楼]说:
请你睁大你的眼看看我[440楼]第七行说的“再求第二个状态的小球在惯性系中的角速度Ω,”,看清楚再评论好不?
 [444楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/21 14:04 

读帖时,帖子不存在
 [445楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/21 14:37 

等你们都看明白了我说的,你们会知道自己错了。老刘的[428楼]、[433楼]说的受力“科氏力和离心力”两项相加的结果并不正确,他缺少了第一项,参考系自身在惯性系中的转速的那一项,而我的算法是包括全部三项在内的。

当你们知道那些指责我的言论是错误的,你们应该不应该收回那些言论?
 [446楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/21 15:30 

读帖时,帖子不存在
 [447楼]  作者:wehj54321  发表时间: 2015/08/21 16:06 

对443楼
王普霖你是没有理解我在442楼说的意思,我是告诉你,在440楼中你在惯性系中得到弹簧对小球的拉力为F=mrΩ^2 ,而我在442楼中以角速度为Ω的旋转坐标为参考糸,得到小球受离心力为F=-mrΩ^2 ,小球对弹簧拉力即为F=-mrΩ^2 ,两种结果是一致的!意在说明:你所认为的只有你以惯性系为参考糸得到的结果才正确,别人引入惯性力得到的结果是错的,这样的说法是荒谬的,明白了吧
 [448楼]  作者:wehj54321  发表时间: 2015/08/21 16:06 

读帖时,帖子不存在
 [449楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/21 16:12 

读帖时,帖子不存在
 [450楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/21 16:33 

对[448楼]说:
你说的理由并不成立。老刘也承认我知道如何使用惯性力。我们的计算都是一样的,结果当然一样。但是,我们的受力对象不一样。他认为受惯性力(离心力)的是球儿,我认为受这个力的是圆心。

你看了这么久,我们核心思想的差异在什么地方,你应该早就明白了。

如果你在[442楼]说的“442楼中以角速度为Ω的旋转坐标为参考糸”并不是我题目中的旋转参考系,那你就要在讨论中声明,以免说到两岔去。这是讨论中必须要注意的。

向心力和离心力本是大小相等、方向相反、分别作用在物体和圆心上的两个力,而一个物体受了向心力还受离心力是于理不通的。物体受合力为零怎么能做向心加速运动?

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

0.20844507217407