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是動能守恒還是動量矩守恒

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1#
發表于 2016-12-29 13:34:55 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式
       科技館有一個轉動臺:人坐上去驅動轉臺旋轉,停止驅動后轉臺在慣性作用下會繼續旋轉;這時把相對的兩個重物拉向中心,轉臺的旋轉速度會加快。這是一個改變轉動慣量的實例。兩個重物的質量沒變,到中心的距離小了,轉動慣量變小了。如果原來的轉動慣量是I1,拉小之后的轉動慣量是I2,有I1>I2.按轉動的動能相等,I1ω1^2=I2ω2^2,那么速度ω2是ω1的√I1/I2倍。但按動量矩守恒,I1ω1=I2ω2,ω2=(I1/I2)ω1。

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2#
發表于 2016-12-29 14:05:51 | 只看該作者
角動量守恒

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轉動的能量為什么會改變呢?(這時把相對的兩個重物拉向中心),直觀感覺沒有對轉臺施加外力矩,也就沒有新的轉動能量的輸入吧  發表于 2016-12-29 15:09
3#
發表于 2016-12-29 14:12:30 | 只看該作者
F=ma 牛頓第二定律
. B. q  X4 p, R, N兩邊對時間積分一次是  動量守恒
3 R; [0 x3 A% C/ O兩邊再對時間積分一次是  能量守恒

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(F=ma 牛頓第二定律,兩邊對時間積分一次是 動量守恒),公式直接用初等數學變換的也有。F=ma=m(v1-v0)/dt; Fdt=mv1-mv0.從這個式子的推導看是基于質量m不變得到的。現在轉動慣量變了,是不是式子就不適用了  發表于 2016-12-29 15:23
4#
發表于 2016-12-29 15:06:50 | 只看該作者
有動量矩守恒?》

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(有動量矩守恒?》----機械設計手冊第五版常用資料上用的是動量矩這個名字。和您說的角動量應該是相同的  發表于 2016-12-29 15:39
5#
發表于 2016-12-29 15:08:34 | 只看該作者
角動量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一,角動量的守恒實質上對應著空間旋轉不變性。例如:
8 e0 |3 s( T) r" C* [9 w) L3 q. T1 r一圓盤可繞通過其中心與盤面垂直的軸轉動,若人站在靜止圓盤的邊緣順時針方向沿周邊走動,圓盤就會沿反時針方向轉動,使兩者角動量之和為零,保持和原來兩者都靜止時的值一樣;又如噴氣輪機可逆氣流的方向轉動;當考慮到太陽系中的行星受到太陽的萬有引力這一有心力時,由于萬有引力對太陽這個參考點力矩為零,所以他們以太陽為參考點的角動量守恒,這也說明了行星繞太陽公轉單位時間內與太陽連線掃過的面積大小總是恒定值的原因。另外,角動量守恒定律也是陀螺效應的原因。& r) q8 H% P4 _7 }
需要注意的是,由于成立的條件不同,角動量是否守恒與動量是否守恒沒有直接的聯系。

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(由于萬有引力對太陽這個參考點力矩為零,所以他們以太陽為參考點的角動量守恒)----這個力矩為0,又不考慮其它力,那為什么不做圓周運動呢?  發表于 2016-12-30 02:14
6#
發表于 2016-12-29 15:55:24 | 只看該作者
不是線速度恒定嗎
7#
發表于 2016-12-29 17:31:04 | 只看該作者
看了幾個資料二種說法都有,個人認為用動能比較通俗,畢竟還有個能量守恒定律把能說在前面的習慣。

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把物體向中心拉的時候,要克服離心力,有力有距離確實是對兩個物體做功了。見下面多位大俠的帖子有介紹  發表于 2016-12-30 08:53
再則量涉及的面太廣,如分子量、物理量、計量、飯量、肚量、流量等,可以講包羅萬象。因為廣而不便于沉積在能量這個范圍,以便于不懂的人也能有數,所以,以能來表述相對明確些。  發表于 2016-12-30 07:06
兩種方法都有?這樣更使人納悶了。雖說物理椒觀察實踐學科,基礎層面也不允許出現矛盾的答案吧。問題的癥結是不是也應該有一個轉動勢能的提法。把重物向中間拉時,要克服物體的離心力,對物體做功了。  發表于 2016-12-30 02:32
8#
發表于 2016-12-29 19:57:30 | 只看該作者
繩子做功如何?" Z- R8 h3 O! {* ^' E% C% P
http://www.ytsybjq.com/thread-474917-1-1.html5 f6 e* e, i, d7 D
(出處: 機械社區)# q, A: K( w8 F2 ]2 {  g

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看了大俠的計算按角動量相等,向中心拉所做的功,等于動能的增加  發表于 2016-12-30 15:29

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參與人數 1威望 +1 收起 理由
茉莉素馨 + 1 熱心助人,專業精湛!

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9#
發表于 2016-12-29 20:51:38 | 只看該作者
本帖最后由 茉莉素馨 于 2016-12-29 20:54 編輯
2 i+ V, A$ \) n& P$ q' f! N' J
& o( ^' @, `3 R7 A4 u& e4 J剛剛算了一下,能量確實不守恒,向心力做負功8 A9 @, k" S9 l5 k! }
下面是計算過程,感興趣可以參考一下
& w, _9 F  f: F" x2 ~+ |5 e8 e
1 Q$ k  O! U& I9 A3 f( y, ~5 p) [7 j; Q$ F- z

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感謝茉莉素馨大俠的詳細講解。如前面所說,是否能命名一個轉動勢能。  發表于 2016-12-30 02:50

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642093071 + 1 思想深刻,見多識廣!

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10#
發表于 2016-12-30 08:34:07 | 只看該作者
機械路慢 發表于 2016-12-29 15:08
- G& T* e/ l9 s角動量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一,角動量的守恒實質上對應著空間旋轉不變性。例如:
8 }1 {# z- a! ?* _1 U一圓盤 ...

  [: m5 I' s$ X8 D- M' i哈哈,樓主你歪樓了。可不可以這么說,實際中行星是受其他星體的引力,所以他的軌道不是圓形。你又不考慮其它力,又拿現實情況來比較,不覺得有問題嗎?應該是,理論上行星的軌道是一個樣子,但實際中又另一個樣子,什么原因造成的呢?通過數學計算從而得到其他行星,星體的存在,這就是發現海王星,冥王星等過程。(PS:不管對不對,都不希望在這個話題上費時間,想深究去問搞天文學得))

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大俠說的對,不能歪樓。來圖加工的產品,機架、激振器、工作部件共有十個自由度,在想有哪幾種軌道,軌道還是受力綜合作用的結果。感謝大俠的回復  發表于 2016-12-30 16:15
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