物理吧 关注:1,255,268贴子:5,259,844

论一个高中生试图用高中基础物理撼动物理大厦的想法是不是在扯淡?

只看楼主收藏回复

如图,小球在绕着竖直杆旋转。设绳拉力为F,绳长为l,如图可得到r=lsinθ,那么可得到Fsinθ=mw²lsinθ,两边同时约掉sinθ,得到F=mw²l。可是问题来了,当w取极小(不为0)的时候,F也会极小,就会小于小球重力,可是根据受力分析,F一定大于小球重力,问题在哪?


IP属地:海南来自Android客户端1楼2022-10-07 16:34回复
    因果关系搞错了,w为什么会这么小捏


    IP属地:吉林来自iPhone客户端2楼2022-10-07 16:41
    收起回复
      Fcos角等于mg也要考虑进去吧


      IP属地:安徽来自Android客户端4楼2022-10-07 17:24
      收起回复
        推导没错,所以有矛盾说明你想的那个小于重力那个状态,必然会推翻你的前提,也就是无法飞起来做圆周运动


        IP属地:辽宁来自Android客户端5楼2022-10-07 17:34
        回复
          w是角速度,有最小值,低于最小值的旋转无法实现。你不可能让一个绳子吊着的小球一年才转一圈,这无法实现


          IP属地:广西来自Android客户端6楼2022-10-07 18:21
          回复
            你其实想反了,极端情况不是w=0的情况,而是因为绳拉力大于重力的限制,使得w有一个最小的下确界w0。如果你从连续变化的角度来考虑的话,那极端情况就是θ趋近于0时,小球与杆子重合原地打转


            IP属地:海南来自Android客户端7楼2022-10-07 18:44
            收起回复
              你这个公式是圆周运动的公式,ω小到一定程度,由于它不再是圆周运动,所以你这个公式就不成立了。


              IP属地:广东来自Android客户端8楼2022-10-07 20:21
              回复
                角速度达到一定值,才有离心趋势,才可能做圆周运动。


                IP属地:上海来自Android客户端9楼2022-10-07 20:37
                回复
                  轨迹逐渐偏心最后退化成单摆


                  来自Android客户端10楼2022-10-07 20:52
                  回复
                    #我告诉你问题出在哪#
                    你把问题核心搞错了,你说“当ω取小时,F也会取极小”,这句话两个错误。
                    一、F不是ω的一元函数,F的大小不但和ω有关,还和m、l、θ有关。
                    二、系统平衡,指的是受力平衡和运动平衡,不是单指某一个方面。
                    受力和运动是相互影响关系,受力决定运动状态,运动状态又影响受力。
                    这两个不是各自独立、互不影响关系。
                    所以不能单独分析一个方面。
                    啥意思呢,就是说小球以θ角转动时,F的大小是由这两个式子共同决定的。
                    Fsinθ=mω² lsinθ
                    Fcosθ=mg
                    所以
                    F²=(mg)²+(mω² lsinθ)²
                    从这也可以知道F不仅仅与ω有关,也还与m、ω、l、θ有关。


                    IP属地:河南来自Android客户端11楼2022-10-07 20:55
                    收起回复
                      如果不能做圆周运动,你的表达式就不成立了


                      IP属地:浙江来自Android客户端12楼2022-10-07 21:41
                      回复
                        能提出这个问题真是天才!推导没问题,楼上都是用实然来驳斥应然,没答到点子上。这悖论直接把我唬住了,后生可畏!
                        不过果不其然还是有漏洞的,看楼下解答。


                        IP属地:天津来自Android客户端13楼2022-10-07 22:32
                        收起回复


                          IP属地:天津来自Android客户端14楼2022-10-07 22:36
                          收起回复
                            你自己做一下实验就知道了,先拉到一定角度然后你沿切向轻轻推动一下必不可能做圆周运动


                            IP属地:北京来自Android客户端15楼2022-10-07 22:38
                            回复
                              是的所以此时不能平衡


                              IP属地:福建来自Android客户端17楼2022-10-07 22:56
                              回复