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:经改造的绳球模型,大家来求解吧. 下一主题:无冕的骄傲:我对相对论的质疑
一向精明强干的正和,犯起混来也别具一格,列位看官明察
[楼主] 作者:云野鹤  发表时间:2006/06/23 12:16
点击:448次

问:陀螺的进动怎么来的?请用科氏力说明

答:(77492)仍在旋转系中观察,则陀螺的初始态是反向进动,最后静止下来。初始的反向进动会导致科氏力矩小于重力矩而使陀螺下倾,而当陀螺形成微小的下倾速度时,科氏力矩就不再是水平的,开始与重力矩产生夹角,从而使陀螺由竖直下倒变成倾斜下倒,最后下倾到一定程度时,科氏力矩与重力矩平衡,陀螺就静止不动了——在非旋转系看来恰恰就是形成了规则进动。

问:在最初放开陀螺一端的约束时,即重力矩刚刚起作用,您还不知道他会不会进动,怎么就坐在与其进动角速度相等的旋转坐标系里观察它?

答:假设观察者以W角速度旋转能够看到陀螺从反向进动静止下来,再从自转角速度w求出W来.没想到你连这种假设思维都不会.

问:你不清楚陀螺将会向什么方向进动,如何确定坐标系的旋转方向?撞大运?

答:观察者可以随便找个Ω自转起来,如果Ω的方向和大小不对,则螺陀最后不会静止下来,但都可以用科氏力矩来解释螺陀从初态向终态的运动过程.

问:既然如此,当然可以随便找个Ω=0的坐标系观察陀螺,请在这个坐标系里分析陀螺开始进动的过程。

答:这时没有科氏力,有关解释已经在77196帖中了.

问:77196“设有一个水平进动的陀螺,自转角速度为ω,进动角速度为Ω。”我问的是陀螺是怎么“开始进动”的,你怎么直接“设陀螺正在水平进动”?我问的是陀螺进动速率从0->Ω的过程

答:77196,77492帖就是解释从初态到规则进动态的过程的啊.

※※※※※※
http://bbs17.xilu.com/cgi-bin/bbs/index?forum=tuoluo http://upload.topchinesenews.com/play.aspx?id=13086.wmv
本帖地址:http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-77562.html[复制地址]
上一主题:经改造的绳球模型,大家来求解吧. 下一主题:无冕的骄傲:我对相对论的质疑
 [2楼]  作者:正和  发表时间: 2006/06/23 13:35 

最后一次开导你吧
设陀螺最后会形成逆时针进动.
则观察者如果选择逆时针自转,会发现科氏力矩与重力矩相反,这才有静止下来的可能.如果观察者选择顺时针自转,则科氏力矩与重力矩方向相同,陀螺不可能静止下来.由此就很容易确定观察者应选择的自转方向(也就是对陀螺进动方向的预测).请去体会科氏力场B=2Ω,科氏力F=P×B的几何意义吧.不要说我又依赖矢量叉积了.那将表明你的数学物理方法不及格.
观察者不自转时,科氏力场=0.从陀螺静止开始,重力矩使陀螺向下倾倒,由于陀螺获得了向下倾倒的角速度,陀螺各点的运动不再是标准的圆周运动,由自转速度和向下倾倒的速度可确定陀螺各质元的运动方程,由运动方程可确定各质元因变速运动而产生的惯性力和惯性力的力矩,这个惯性力矩将让陀螺偏离原来的倾倒方向逐渐转化成水平进动.我已在不止一个地方提过这个由竖直下倒向水平进动的转变过程了. 科氏力矩不过是惯性力矩在不同坐标系中的表述而已.
而且,即使在旋转系中,如果陀螺自转轴不静止,则陀螺除了受科氏力矩外,还要受惯性力矩作用.
我选择旋转系来解释规则进动陀螺为什么不倒,就没有提及惯性力矩,因为这时惯性力矩为零(陀螺每个质元都做匀速圆周运动,惯性力的合力矩为零).
无论你是否理解,陀螺问题都该到此为止了.没有讨论的基础,讨论是徒劳的.
为了建立讨论的基础,还是从简单的牛顿力学和数学方法做起吧.去求解77563帖的问题就是一个基本练习.解不了的,其基本功根本不足以研究数学上更复杂的陀螺问题. 另外,请做77491帖的检验去吧.
[楼主]  [3楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2006/06/23 15:19 

谢谢开导
先说“科氏力”问题

这个东西对如我等门外汉来说的确难以领会,但是经过你的开导,我大致有了些了解。

“科氏力”、“科氏力矩”、“科氏力场”均依赖观察者是否旋转,对吧?

而且不管观察者怎么旋转,“科里奥利”总能让陀螺实实在在地进动起来,“观察者如果选择逆时针自转,会发现科氏力矩与重力矩相反”“观察者选择顺时针自转,则科氏力矩与重力矩方向相同”,这一正一反的两个“科氏力矩”,都导致了陀螺自转轴从静止开始逆时针进动。

我理解的对吗?

※※※※※※
http://bbs17.xilu.com/cgi-bin/bbs/index?forum=tuoluo http://upload.topchinesenews.com/play.aspx?id=13086.wmv
 [4楼]  作者:正和  发表时间: 2006/06/23 17:01 

如果你要真的理解科氏力,就要独立地去由平动力学定律导出科氏力场B=2Ω和科氏力F=P×B=mV×B这两个基本公式来。

“科氏力”、“科氏力矩”、“科氏力场”均依赖观察者是否旋转,对吧?
///正和:是的。科氏力场是非惯性系效应,是观察者的旋转造成的,被观察者的旋转运动并不产生对于观察者而言的科氏力场。地球的科氏力场B=2Ω平行于地轴,方向指向北方,因为地球自转角速度Ω就是指向北方。因此赤道上向东运动的物体受到的科氏力F=P×B向上,向西运动的物体受到的科氏力向下。如果是两架飞机,则向东飞行会节省升力(假定无风)。我们说平行于地表运动的物体在北半球右偏,在南半球左偏,正是F=P×B的结果。其实如果不是平行于地表运动,则北半球也可发生左偏。另外,一般人会认为科氏力使运动物体在北半球右偏,南半球左偏,因此在赤道上就不偏,并误以为在赤道上无科氏力。刘岳泉迟迟不肯回答77529帖中的这个问题,就是因为他并不真的理解科氏力。如果你要真的理解科氏力,就要独立地去由平动力学定律导出科氏力场B=2Ω和科氏力F=P×B=mV×B这两个基本公式来。

而且不管观察者怎么旋转,“科里奥利”总能让陀螺实实在在地进动起来,“观察者如果选择逆时针自转,会发现科氏力矩与重力矩相反”“观察者选择顺时针自转,则科氏力矩与重力矩方向相同”,这一正一反的两个“科氏力矩”,都导致了陀螺自转轴从静止开始逆时针进动。

///其实如果陀螺自转轴相对于旋转观察者不静止,则此刻的陀螺除受科氏力矩外,还受惯性力矩作用,两者都是要让陀螺产生进动。当陀螺自转轴相对于观察者静止后,惯性力矩就变成零,只剩下科氏力矩,平衡着重力矩(如果陀螺自转轴不水平,科氏力矩还得平衡离心力矩)。科氏力矩最适合用于解释规则进动的陀螺为什么不倒,以及计算此时的物理量关系。如果要用于解释陀螺从静止开始形成进动的过程,则最好还是用惯性力矩来解释。因为如果用旋转系,平白多出一个科氏力场,数学上反而复杂化了;用惯性系做定量计算反而更简单。最终,还是要从数学上理解,写出陀螺的每个质元的运动方程,计算加速度和惯性力元,计算力矩元,对整个陀螺积分。

[楼主]  [5楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2006/06/24 08:39 

既然“科氏力”不能独立解释陀螺进动起源,那解释我的问题“0->Ω”,要他何用?
“如果要用于解释陀螺从静止开始形成进动的过程,则最好还是用惯性力矩来解释。因为如果用旋转系,平白多出一个科氏力场,数学上反而复杂化了”

“你这是另一个问题了,不过仍然可以用科氏力矩解释 ”

这都是你自己说的话,你不觉得前后矛盾吗?

你仍然不承认“科氏力”对陀螺进动起源无能为力吗?

※※※※※※
http://bbs17.xilu.com/cgi-bin/bbs/index?forum=tuoluo http://upload.topchinesenews.com/play.aspx?id=13086.wmv
[楼主]  [6楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2006/06/24 11:12 

正和先生,有勇气承认“科氏力不能解释陀螺进动从无到有的过程”吗?
如果你仍然坚持“科氏力”解释,那么电磁力也可以解释陀螺了,尽管用起来更麻烦,反正都是多余的东西。

※※※※※※
http://bbs17.xilu.com/cgi-bin/bbs/index?forum=tuoluo http://upload.topchinesenews.com/play.aspx?id=13086.wmv
 [7楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2006/06/24 11:30 

看http://bbs2.xilu.com/cgi-bin/bbs/view?forum=hongbin&message=77580
http://bbs2.xilu.com/cgi-bin/bbs/view?forum=hongbin&message=77580

※※※※※※
我的理论:《五维时空与运动力学》http://xdlbj.com/dod/wuweitime.rar 提出杠杆、电梯悖论,对相对性原理提出质疑,并提出了新的理论。很简洁地推导出实物粒子的质量增大、时间变慢等现象,质能公式E=mc2 ,并且对这些现象作出了新的解释,杜绝了狭义相对论的悖论。
 [8楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2006/06/24 11:33 

别指望正和认错,那等于与狐谋皮,即使他确实错了


※※※※※※
我的理论:《五维时空与运动力学》http://xdlbj.com/dod/wuweitime.rar 提出杠杆、电梯悖论,对相对性原理提出质疑,并提出了新的理论。很简洁地推导出实物粒子的质量增大、时间变慢等现象,质能公式E=mc2 ,并且对这些现象作出了新的解释,杜绝了狭义相对论的悖论。
[楼主]  [9楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2006/06/24 17:18 

和气生财,你们都是长期论战的老战友了,不打不相识
正和的任务很重,在这里他坚守着经典理论的阵地,受到了四面围攻,真的很难为他。但是对错不能含糊,即使他再艰难。

※※※※※※
http://bbs17.xilu.com/cgi-bin/bbs/index?forum=tuoluo http://upload.topchinesenews.com/play.aspx?id=13086.wmv
 [10楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2006/06/24 17:55 

不可否认,正和的物理学功底比很多人深,包括我在内,但是,他没有实事求是、敢于认错的精神


※※※※※※
我的理论:《五维时空与运动力学》http://xdlbj.com/dod/wuweitime.rar 提出杠杆、电梯悖论,对相对性原理提出质疑,并提出了新的理论。很简洁地推导出实物粒子的质量增大、时间变慢等现象,质能公式E=mc2 ,并且对这些现象作出了新的解释,杜绝了狭义相对论的悖论。
[楼主]  [11楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2006/06/25 08:45 

呵呵,看来正和先生是默认了


※※※※※※
http://bbs17.xilu.com/cgi-bin/bbs/index?forum=tuoluo http://upload.topchinesenews.com/play.aspx?id=13086.wmv
[楼主]  [12楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2006/06/25 08:58 

还有你的“科氏力”解释规则进动同样存在顺序问题
我们必须先知道陀螺进动速率,才能建立同等速率旋转的坐标系,这样才能避免惯性力矩等其他因素参与,否则“科氏力”仍然只是个添乱的角色。
但是在你建立旋转坐标系之前,陀螺已经在规则进动了,这表明在你没有建立旋转坐标系前,必须首先说明陀螺为什么在规则进动。

※※※※※※
http://bbs17.xilu.com/cgi-bin/bbs/index?forum=tuoluo http://upload.topchinesenews.com/play.aspx?id=13086.wmv
[楼主]  [13楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2006/06/25 09:26 

正和先生,你要建立旋转坐标系,首先要知道旋转速率,而这又是你建立旋转坐标系的目的,你的依据和目的是同一个事件,这可以吗?
如果你真是教授,而我是你的学生,我提出这个问题,你怎么回答?

※※※※※※
http://bbs17.xilu.com/cgi-bin/bbs/index?forum=tuoluo http://upload.topchinesenews.com/play.aspx?id=13086.wmv
[楼主]  [14楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2006/06/26 09:20 

看来是我又气着正合了……
也许在“官科”的意识中,我等民科都是在胡闹。

※※※※※※
http://bbs17.xilu.com/cgi-bin/bbs/index?forum=tuoluo http://upload.topchinesenews.com/play.aspx?id=13086.wmv
 [15楼]  作者:正和  发表时间: 2006/06/26 10:57 

你问的东西我已经答过了,只能再推荐一本书给你。
我已经说过,定性地判断进动方向,科氏力已经足够。因为观察者可以选择不同自转方向,会发现只有一个方向的科氏力场产生的科氏力矩与重力矩相反,因此只有这个方向上的科氏力场才有可能托住陀螺,使之不下沉。
至于进动的过渡态,用恒定的科氏力场只能定性解释,定量解释需要附加惯性力矩。但是,如果用不恒定的科氏力场(观察者不是匀速自转,而是通过变速自转保证始终面向陀螺自转轴),则可以仅用科氏力矩解释进动过渡态。但科氏力场随时间变化的方式也成为求解的一部分。
我已经不想与各位讨论这个问题,如果你是我的学生,也是到此为止,没有一个教师会包会每一个学生的。
著名数学家F.克莱因著有一本《陀螺的数学理论》,不知道有无中译本,你可以去找来看看。
[楼主]  [16楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2006/06/26 11:12 

谢谢正和先生,看样子老百姓要想知道陀螺为什么不倒是不可能了
好在还有我,我会尽力用高中生可以听懂的语言讲清陀螺问题。
谢谢你长时间以来的参与,没生气我就很高兴,祝好

※※※※※※
http://bbs17.xilu.com/cgi-bin/bbs/index?forum=tuoluo http://upload.topchinesenews.com/play.aspx?id=13086.wmv

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

0.19443106651306