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上一主题:方舟子的功绩:中国科协起草《科... 下一主题:宇宙射线之迷被我攻克了
[楼主]  [31楼]  作者:正和  发表时间: 2006/05/29 17:16 

回答是No!并用进动观点处理圆锥摆。

规则进动公式是Ω=M/Jv,这个公式是由dJ=Mdt直接导出的,不会有错。错的是你对规则进动公式的理解。当我们对此公式进一步特例化为双盘陀螺时有
ω=gR/(Ωr2)+[(R2+L2)/r2+1/2]ΩcosA。现在我们将此公式运用于只有公转的圆锥摆。
先将上述公式变形为:ωr2=gR/Ω+[R2+L2+(1/2)r2]ΩcosA。
对于圆锥摆,可视为r=0,L=0,ω=0,由此有
0=gR/Ω+R2ΩcosA
Ω=sqrt[-g/(RcosA)]
摆角B=π-A,
Ω=sqrt[g/(RcosB)]
这个公式与使用受力分析得到的结论一样。
所以,如果你认为经典进动公式错了,那一定是你没有理解某个特例公式的运用条件。进动角速度并非自转角速度一个变量的函数。

出差在外,好不容易瞅空上网,回复慢了见谅。

[楼主]  [32楼]  作者:正和  发表时间: 2006/05/29 17:23 

如果它们在规则进动时自转角速度相同且倾角相同,则进动角速度不同
从基本定义J=∫r*dp出发,经过艰苦计算,双盘陀螺问题解决如下:
[楼主]  [33楼]  作者:正和  发表时间: 2006/05/29 17:40 

不但思路是对的,计算也是对的,“水平时一样”的含义是:
我的公式描述的是形成规则进动后,如果自转轴水平并且自转角速度相同,则进动角速度相同。
而不是在进动前自转轴水平、自转角度速度相同,进动后进动角速度相同。
[楼主]  [34楼]  作者:正和  发表时间: 2006/05/29 17:46 

我通常不背公式。你说的教科书进动公式有问题指的具体公式是什么?
我基本赞同宇观先生的意见。其实我先前的帖子也说了你的实验可以用于加强本科生对进动的理解,有教学价值而无学术价值。
 [35楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2006/05/29 20:11 

不客气,感谢你繁忙之中仍关注此问题
进动丝毫不影响陀螺的公转,仍能描述陀螺公转? 这需要了解经典公式的表达式。见下面我的回复
多说一句,如果你仍然辨不过我,请在这里做出交代。

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 [36楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2006/05/29 20:20 

理论力学、陀螺力学中的公式都如此

由此可见,由于经典理论只考虑陀螺的自转惯量,因此对陀螺具体形状没有要求,并且对陀螺倾斜角度没有要求。

这是多版本教材中共同的内容,并且正如你的推导一样,前面都经过了一系列推论,用到了欧拉角、赖柴基。

正和先生,你还有什么话说?

 

点击查看原图

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 [37楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2006/05/29 20:32 

好!实际上你已经承认了经典进动公式的错误,谢谢
再怎么近似,也不能允许有如此大的误差。

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 [38楼]  作者:马国梁  发表时间: 2006/05/29 21:02 

野鹤先生,不是理论有问题,而是你的实验设计有问题.
如果你能给我陀螺的结构参数,我就能给你算出来!
[楼主]  [39楼]  作者:正和  发表时间: 2006/05/29 22:38 

原来在下的进动公式Ω=M/Jv就是赖柴尔定理

其中Jv表示陀螺角动量的水平分量。这个公式绝对没错。但是,你给出的教科书中,陀螺角动量L0的方向与自转轴方向OZ1并不重合。与OZ1方向重合的是自转角动量Js,进动角动量JΩ与Js垂直,L0=J=Js+JΩ。教科书的最后一步处理是忽略掉JΩ,得出的是近似公式,所以没必要抓住不放了。

[楼主]  [40楼]  作者:正和  发表时间: 2006/05/29 22:44 

我心目中的经典进动公式是Ω=M/Jv,不是近似公式。只有特例化时才需要作近似处理。
比如假定Ω<<ω,就可以得到教科书的近似公式了。
不能说“再怎么近似误差也不能这么大”。误差大了就说明不能近似处理。
 [41楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2006/05/30 01:06 

果然专业!这我当然知道,同时谢谢指点

(推导过程见下图)

那现在你又坚持那两个三盘陀螺在Ω<<ω时,进动速率相同了?

再有我请问“远大于”是什么概念,可以量化吗?

(再有提醒一点,你说“在下”指得是你自己)

点击查看原图

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[楼主]  [42楼]  作者:正和  发表时间: 2006/05/30 01:59 

看来你很不熟悉物理学的“近似”和“远大于”这样的术语
那现在你又坚持那两个三盘陀螺在Ω<<ω时,进动速率相同了?
///这个“相同”,当然是近似相同而非严格相同,否则就不用前面的“远大于”的条件了。

再有我请问“远大于”是什么概念,可以量化吗?
///“远大于”是看需要而定的,只要误差在实验上无法区分或应用上足够,就算得上“远大于”,否则算不上。数学上的理解应当是指“极限”,Ω<<ω是指Ω/ω-->0时的极限公式,但对收敛速度并无指定。用这个极限公式来计算,差不多就象用一阶微分计算函数值。

(再有提醒一点,你说“在下”指得是你自己)
///当然是指我自己。有何不妥吗?

 [43楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2006/05/30 16:15 

呵呵,彼此彼此
“76545中的两个陀螺,角动量相同,重力矩相同,角动量的变化率当然相同,对应的进动速率当然也相同。”

铮铮话语,言犹在耳。这显然是角动量守恒理论的实际应用,顺便问一句,角动量守恒是近似理论吗?

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 [44楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2006/05/30 16:20 

根据讨论的进展,试验证明了传统近似理论有问题,已经没有意义了
我这个人有什么说什么,呵呵,尽管这里面仍存在问题

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[楼主]  [45楼]  作者:正和  发表时间: 2006/05/30 18:09 

我已经纠正那个结论了(76812).除非是为辩论而辩论或为了找面子才不许纠正盯着不放.
从基本定义J=∫r*dp出发,经过艰苦计算,双盘陀螺问题解决如下:
 [46楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2006/05/30 21:37 

没有这么严重
对如此冷僻的话题,谁都可能出错,很正常

我的意思是说:如果用角动量守恒理论直接解释那两个三盘陀螺,会不会出现进动速率完全相同的结论。

肖尚斌的《陀螺力学》中论及进动理论时,明确指出“即使纯粹从理论上分析,进动的误差也必然存在”,这好像是说“不可能有一个绝对准确的进动公式”,很令人费解。

再重申一遍,我很佩服你的功力,如有时间,请帮忙审查一下我的论述,我的确推出了进动公式(尽管并不成熟),但是无法验证。

谢谢

※※※※※※
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 [47楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2006/05/30 21:41 

没这么严重
对如此冷僻的话题,谁都可能出错,很正常

我的意思是说:如果用角动量守恒理论直接解释那两个三盘陀螺,会不会出现进动速率完全相同的结论。

肖尚斌的《陀螺力学》中论及进动理论时,明确指出“即使纯粹从理论上分析,进动的误差也必然存在”,这好像是说“不可能有一个绝对准确的进动公式”,很令人费解。

再重申一遍,我很佩服你的功力,如有时间,请帮忙审查一下我的论述,我的确推出了进动公式(尽管并不成熟),但是无法验证。

谢谢

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