作者yjn145 (gg)
看板Physics
標題Re: [問題] 高中角動量守恆問題
時間Thu May 12 02:35:15 2011
※ 引述《dadada62 (小明)》之銘言:
: 高中很常遇到的一個物理問題,有個地方非常奇怪
: 拜託各方先進能幫忙指點迷津
: [題目]質量m物體,置於一無磨擦力的水平桌上,有一繩繫結此物體他端穿過桌面中心
: 小洞,物體以距洞口半徑r1角速度w1等速率圓周運動,今若施一力將繩從洞口下拉
: 物體以距洞口半徑r2角速度w2等速率圓周運動
: 求(1)w2(以m,w1,r1,r2表示)?
: (2)力量作功若干?
: 很常見的題目,書上說
: (1)拉力通過軸心,角動量守恆I1w1=I2w2
: m.r1^2.w1=m.r2^2.w2 所以 w2=(r1/r2)^2 w1
: (2)拉力做功W=EK2-EK1=(1/2)I2.w2^2 - (1/2)I1.w1^2
: =(1/2)m.r2^2.(r1/r2)^4.w1^2 - (1/2)m.r1^2.w1^2
: =(1/2)m.w1^2.(r1^4 - r1^2.r2^2)/r2^2
: 我想請問各位先進前輩
: EK1+W=EK2 W=tao.角位移 表示tao不為0
原始作功的定義應該是:W=積F‧dx(任何運動情形皆可通用)
所以此題外力F與位移x平行,所以出力F確實有作功。
***若物體繞一固定參考點(距離一定R),則dx=Rd角位移
->W=積F‧dx=積tao*d角位移(但此式一定要在繞固定參考點且距離定值),
但這題手指單純往下拉,可以取空間任意點為參考點,其下拉過程R不是定值,
故""""W不等於積tao*d角位移"""""",
所以會有以下的疑惑,純粹是一開始的公式不正確。
: 那第一題應該解錯了,因為 Iw1+tao.時間變化=Iw2
: Iw1 不就不等於Iw2 問題究竟出在哪裡呢?
: tao表示有垂直半徑的力出現,第一題卻寫拉力垂直軸心,
: 是因為tao趨近於0所以第一題為約略值嗎? 而且物體的軌跡應為螺線拉力會垂直軌跡嗎?
: 請問精確值有辦法求嗎? 要用微積分嗎? 還是我的想法錯了
: 敝人不才,物理謹高中程度,期許先進前輩不吝賜教
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※ 編輯: yjn145 來自: 111.185.81.188 (05/12 02:36)