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关于转动存在方向性,是指转轴有确定的方向,并不是要向转轴方向前进。 转动为什么具有确定的方向?要从转动形成上去分析。 单个孤立质点不存在转动,只能按照直线方向作匀速直线运动。 两个质点相对靠近时,除非正处于一条直线上相碰,只要偏开一段距离,它们之间的相互作用就会使先前的运动状态发生改变。如果两个质点的质量很大,能够使二者吸引成为一体,它们所组成的物体就成为转动体。在特定条件下,二者的吸引只是使它们相互对绕着转动,整体上以它们组成的系统质心做为转动中心。这其实就是星球产生,相互绕转的形成原理。 显然,由两个质点组成的系统,最终只能绕它们之间相互作用力的垂直方向上的轴线转动,该轴线的方向同时受到质点先前的运动方向制约,如果它们先前是平行方向,该轴线将与先前的运动方向垂直,马上可以确定出来。如果它们先前是不是平行方向,那就要经过很麻烦的计算,才能知道最终的轴线方向。 如果两个质点组成的系统没有再受到外界作用,就应保持原先的运动状态。实际的转动物体,乃是两个质点系统的组合,理应具有共同的运动特性。 在力矩作用下发生的转动,外力矩消失后,也应保持原先的运动状态不变。这便是运动不灭以复杂形式体现出来的惯性定律。 教科书以进动来解释陀螺不倒难以令人信服。书上是把陀螺转动倾斜外侧的瞬态点切线速度方向做为想像中的进动方向。实际存在着相反情况,在陀螺转速从快变慢的过程中甚至还会出现“进动”方向突然改变的情况。所以,实际上并不是进动使陀螺不倒,而是反馈调节自动找准垂直转轴和重力产生的倒下力矩被向心力产生的反方向转动力矩抵消,从而使转动状态的惯性特征得以呈现出来。 书上使用回转仪进行的模拟实验,工作条件已经发生明显变化,二者并不等效。 Ccxdl 2005年1月26日 |