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是动能守恒还是动量矩守恒

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发表于 2016-12-29 13:34:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
       科技馆有一个转动台:人坐上去驱动转台旋转,停止驱动后转台在惯性作用下会继续旋转;这时把相对的两个重物拉向中心,转台的旋转速度会加快。这是一个改变转动惯量的实例。两个重物的质量没变,到中心的距离小了,转动惯量变小了。如果原来的转动惯量是I1,拉小之后的转动惯量是I2,有I1>I2.按转动的动能相等,I1ω1^2=I2ω2^2,那么速度ω2是ω1的√I1/I2倍。但按动量矩守恒,I1ω1=I2ω2,ω2=(I1/I2)ω1。

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发表于 2016-12-29 14:05:51 | 显示全部楼层
角动量守恒

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转动的能量为什么会改变呢?(这时把相对的两个重物拉向中心),直观感觉没有对转台施加外力矩,也就没有新的转动能量的输入吧  发表于 2016-12-29 15:09
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发表于 2016-12-29 14:12:30 | 显示全部楼层
F=ma 牛顿第二定律* `8 G9 u5 b) H7 T+ Q2 s& H
两边对时间积分一次是  动量守恒1 a$ i7 v# E6 ?5 g. Q7 ^2 j
两边再对时间积分一次是  能量守恒

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(F=ma 牛顿第二定律,两边对时间积分一次是 动量守恒),公式直接用初等数学变换的也有。F=ma=m(v1-v0)/dt; Fdt=mv1-mv0.从这个式子的推导看是基于质量m不变得到的。现在转动惯量变了,是不是式子就不适用了  发表于 2016-12-29 15:23
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发表于 2016-12-29 15:06:50 | 显示全部楼层
有动量矩守恒?》

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(有动量矩守恒?》----机械设计手册第五版常用资料上用的是动量矩这个名字。和您说的角动量应该是相同的  发表于 2016-12-29 15:39
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发表于 2016-12-29 15:08:34 | 显示全部楼层
角动量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一,角动量的守恒实质上对应着空间旋转不变性。例如:
$ I2 \) ?1 G; D1 v6 ~9 T一圆盘可绕通过其中心与盘面垂直的轴转动,若人站在静止圆盘的边缘顺时针方向沿周边走动,圆盘就会沿反时针方向转动,使两者角动量之和为零,保持和原来两者都静止时的值一样;又如喷气轮机可逆气流的方向转动;当考虑到太阳系中的行星受到太阳的万有引力这一有心力时,由于万有引力对太阳这个参考点力矩为零,所以他们以太阳为参考点的角动量守恒,这也说明了行星绕太阳公转单位时间内与太阳连线扫过的面积大小总是恒定值的原因。另外,角动量守恒定律也是陀螺效应的原因。
$ z4 T4 R" z2 v4 B& ?需要注意的是,由于成立的条件不同,角动量是否守恒与动量是否守恒没有直接的联系。

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(由于万有引力对太阳这个参考点力矩为零,所以他们以太阳为参考点的角动量守恒)----这个力矩为0,又不考虑其它力,那为什么不做圆周运动呢?  发表于 2016-12-30 02:14
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发表于 2016-12-29 15:55:24 | 显示全部楼层
不是线速度恒定吗
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发表于 2016-12-29 17:31:04 | 显示全部楼层
看了几个资料二种说法都有,个人认为用动能比较通俗,毕竟还有个能量守恒定律把能说在前面的习惯。

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把物体向中心拉的时候,要克服离心力,有力有距离确实是对两个物体做功了。见下面多位大侠的帖子有介绍  发表于 2016-12-30 08:53
再则量涉及的面太广,如分子量、物理量、计量、饭量、肚量、流量等,可以讲包罗万象。因为广而不便于沉积在能量这个范围,以便于不懂的人也能有数,所以,以能来表述相对明确些。  发表于 2016-12-30 07:06
两种方法都有?这样更使人纳闷了。虽说物理椒观察实践学科,基础层面也不允许出现矛盾的答案吧。问题的症结是不是也应该有一个转动势能的提法。把重物向中间拉时,要克服物体的离心力,对物体做功了。  发表于 2016-12-30 02:32
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发表于 2016-12-29 19:57:30 | 显示全部楼层
绳子做功如何?2 s: ^2 Z4 q" T; \
http://www.cmiw.cn/thread-474917-1-1.html
$ s5 y* u; o$ @(出处: 机械社区)2 J- C/ N0 l- y- ~) B1 @( s

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看了大侠的计算按角动量相等,向中心拉所做的功,等于动能的增加  发表于 2016-12-30 15:29

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茉莉素馨 + 1 热心助人,专业精湛!

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发表于 2016-12-29 20:51:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 茉莉素馨 于 2016-12-29 20:54 编辑 % X/ E3 w+ y0 x; \' `8 J% `4 |. s

1 q: @$ n- |# w+ J  g刚刚算了一下,能量确实不守恒,向心力做负功
" Q/ L5 E9 G: G/ A+ R下面是计算过程,感兴趣可以参考一下
2 T* Q7 j9 S1 b- Z  U9 l3 K* f
. t. `8 O  ?. d2 ]9 F1 w

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感谢茉莉素馨大侠的详细讲解。如前面所说,是否能命名一个转动势能。  发表于 2016-12-30 02:50

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642093071 + 1 思想深刻,见多识广!

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发表于 2016-12-30 08:34:07 | 显示全部楼层
机械路慢 发表于 2016-12-29 15:08" e3 x) d( L6 G  Z2 e
角动量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一,角动量的守恒实质上对应着空间旋转不变性。例如:& ~; ^9 R3 }- W- f  ?* b
一圆盘 ...
6 D" j1 e8 a9 T7 u2 i
哈哈,楼主你歪楼了。可不可以这么说,实际中行星是受其他星体的引力,所以他的轨道不是圆形。你又不考虑其它力,又拿现实情况来比较,不觉得有问题吗?应该是,理论上行星的轨道是一个样子,但实际中又另一个样子,什么原因造成的呢?通过数学计算从而得到其他行星,星体的存在,这就是发现海王星,冥王星等过程。(PS:不管对不对,都不希望在这个话题上费时间,想深究去问搞天文学得))

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大侠说的对,不能歪楼。来图加工的产品,机架、激振器、工作部件共有十个自由度,在想有哪几种轨道,轨道还是受力综合作用的结果。感谢大侠的回复  发表于 2016-12-30 16:15
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