自身力
序言:物體受外力作用能量發生變化,變化情況根據能量守恒定律計算。物體受自身力作用能量也發生變化,變化情況不能用能量守恒定律計算,也不能用功能原理計算,因為它不是受外力作用。斜面上物體的正壓力通過機械裝置,可以產生對自身的牽引力,把物體對自身的牽引力叫做自身力。正壓力是固定不變的,但隨著杠杠長度的增長,牽引力也相應增大,物體在斜面上的高度同時增高。即正壓力是定值,但杠杠長度、自身力、物體在杠杠上的高度它們成正比,且同步進行(詳細內容見“6自身力使物體沿斜面向上運動”)。
摘要:兩個齒輪,一個齒輪與圓在同一個圓心上,另一個齒輪固定在杠杠上,杠杠上有一個物體。一條繞過定滑輪的繩子一端固定在物體上,另一端固定圓周上。這時物體在斜面上的正壓力通過杠杠、齒輪、圓、繩子傳到物體上,正壓力就變成了對物體自身的牽引力——即產生自身力。自身力隨著杠杠長度的增加而增大,同時物體在杠杠上的高度增高。
關鍵詞:機械結構,齒輪的比例,由正壓力產生的力,物體在斜面上受到的阻力,物體沿斜面向上運動的長度,杠杠轉動時物體增加的高度,結論。
1機械結構:
1.1機械結構:如圖,圓O1的半徑為R,半徑為r的小齒輪與圓O1在同一個圓心上,且固定在一起,大齒輪O2半徑為R,O2L是固定在大齒輪O2上的杠桿(同時也是斜面)。物體M在杠桿O2L上,E在圓O1圓周上,D在物體M上,DE是繩子且過A、B、C三個定滑輪。G是重物,它的作用是使杠杠O2L在沒有物體的情況下始終保持平衡狀態。
2、齒輪半徑的比:
兩個齒輪的半徑比是r:R=1:x,其中x≥100(當x<100時同樣成立,但最小值是多少無法確定)。x越大越好,如x=100時小齒輪轉動了100度,圓也轉動了100度,大齒輪只轉動了1度,杠桿O2L也轉動了1度。
3物體沿斜面向上運動時受到的阻力:
物體沿斜面向上運動時受到的阻力來自于摩擦力和下滑力。
3.1摩擦力:
本機械裝置都是滾動摩擦,滾動摩擦系數一般在千分之幾,這里的輪子(軸承、滑輪、齒輪)一共不足十個,摩擦系數合計小于十分之一,即產生的摩擦力N1,N1<Mg/10,取N1=Mg/10
3.2下滑力:杠杠初始時與水平面成的角度為β,0<β<45o(當0<β<90o同樣成立,但證明“L2-L1>0”時比較困難),物體的下滑力N2,N2=Mgsinβ
3.3阻力N,N=N1+N2 = Mg/10+ Mgsinβ<Mg,取N=Mg
受網絡要求限制,下部分內容隨后發出
作者: shibaishibai 時間: 2011-6-14 10:57
標題: 自身力的作用(中部)
接上部內容
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4繩子DE得到的力:
物體M在斜面上產生的正壓力通過杠杠、齒輪、圓傳到繩子DE上,物體M在杠桿O2L上產生的正壓力F,F=Mgcosβ,物體M與O2的距離S。根據杠桿原理,繩子DE得到的力f,f=FScosβ/R=SMgcos2β/R。
5物體在斜面上靜止時的位置:
當物體的質量不變時,物體在斜面上產生的正壓力是定值,但是隨著杠杠長度增加正壓力產生的自身力(繩子DF得到的力)同時增大。當動力距與阻力距相等時物體M在斜面上靜止,根據杠杠原理有FScosβ=RN,MgScos2β=RMg,S=R/cos2β。物體在杠杠上靜止時,物體M與O2的距離為S,S=R/cos2β。
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作者: shibaishibai 時間: 2011-6-14 11:04
標題: 自身力的作用(下部)
接中部
6、自身力使物體沿斜面向上運動
6.1杠杠沿逆時針轉動時物體上升的高度
6.1.1物體能夠沿斜面向上運動
物體在斜面上首先是靜止狀態
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當圓O2(也是斜面O2L)沿逆時針轉動α度時,物體在斜面上靜止時那點應轉動的弧長L1,L1=2πSα/360。這時E點在圓周上轉動的方向是順時針,轉動弧長(也是物體沿斜面向上運動距離)L2,L2=2πRxα/360,所以L2-L1=2πRxα/360-2πSα/360=2πRxα/360-2πRα/360cos2β=2πRα(xcos2β-1)/360cos2β。有0<β<45o,α≥1o,x≥100,顯然xcos2β-1>0,得L2-L1>0。即α≥1o時物體沿斜面向上運動距離約L2長度。
6.1.2杠杠轉動前物體所在位置垂直高度H1,H1=Ssinβ,杠杠沿逆時針轉動α度后,物體M與O2的距離為(S+ L2),這時物體所在垂直高度H2,H2=(S+L2)sin(α+β),向上運動垂直高度H,H=H2-H1=(S+L2)sin(α+β)-Ssinβ=Ssin(α+β)+L2sin(α+β)–Ssinβ=Rsin(α+β)/cos2β+2πRxαsin(α+β)/360- Rsinβ/cos2β,因為0<β<45o,α+β<90o,顯然H>0。所以當圓O2沿逆時針轉動α度時,物體M沿斜面上向上運動,高度增加。
6.2同理,當圓O2沿順時針轉動γ度時,物體M在斜面上的高度增加h,h=(S+l2)sin(β-γ)-Ssinβ=Ssin(β-γ)+l2sin(β-γ)–Ssinβ= Rsin(β-γ)/cos2β+ 2πRxγsin(β-γ)/360-Rsinβ/cos2β,
2 w- i) z" F! `( Q9 Q2 P顯然h>0.所以當O2沿順時針轉動γ度時,物體M沿斜面向上運動,高度增加。
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作者: 老鷹 時間: 2011-6-14 11:22
這是什么意思?摘抄?
作者: 寂靜天花板 時間: 2011-6-14 18:51
這叫民科,試圖推翻西方經典力學的,最好在工程領域出點成績,否則就是偽科學了
作者: zhangsl5 時間: 2011-6-16 09:59
不是很明白" _- F, T! q8 e7 v8 l
應該是我太笨·
% c* ^9 n! _3 E! ~期待樓主講更通俗點!
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