游戏用英文怎么说:这道题中能量怎么不守恒了?

来源:百度文库 编辑:中科新闻网 时间:2024/05/04 19:57:46
假设一个质量m的球在一个竖立放置的半径h的光滑环形管道内滚动,当滚到最上方时速度为0,动能为0;可知根据能量守恒,滚到最下方时动能=势能差=2mgh,得到此时速度=2[开方(gh)],设方向为右

如果将新参照系定义为相对原参照系以向右v匀速运动,则在新参照标系中球滚到最上端时速度为v向左,动能=0.5mv^2;滚到最下方时速度=2[开方(gh)]-v向右,动能=2mgh+0.5mv^2-2m[开方(gh)],
势能之差还是2mgh,
而动能之差等于2mgh-2m[开方(gh)],
这不是说参照系变动后,能量不守恒了吗?????

这个分析错在哪里???????
注意:容易误解的地方!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!************************************
1。管壁绝对光滑,球是滑动不是滚动,所以没自转动能,也没摩擦力。
2。这是个竖立的首尾对接的环状的管道(如墙上的循环水管),不是横置的空心圆筒(如碰倒的杯子),管道可看作有两个壁,内壁和外壁,且内外壁的距离刚好与球直径相等,所以当球在最上端时,还接触内壁有向上的支撑力,速度可以为0;但圆筒只有一个外壁,当球达到最上端时必须保持v〉=√(hg) 使离心力大于重力。这两个是不一样的。
3。不是强调在旧参照系中的总能量与新参照系中的总能量的不等,因为参照物改变计量标准自然变,是正常的;
强调的是在新参照系中,球在上端时和在下端时的总能量不相等了,在同一参照系中能量都不守恒了。

***没有图和打不出数学符号太容易被人误解了!!!!5555555555555555555555555555555555555555555
修改问题提示的次数满了,再有修改将在下面用ikdo的帐号补充。

注意这里,如果球从左半圆滑下,滑到最下方时速度=2[√(gh)]-v向右,
如果球从右半圆滑下,滑到最下方时速度=2[√(gh)]+v向左.

两种方式得到的速度不同.
原因就在于,环形管道对球做功了.一种是正功,一种是负功.

参照系改变后,原来不做功的支持力N(因为圆周运动的方向和N成直角),在有水

平速度v后在其方向上有了位移,因此就视为做了功,因此球的总能就不守恒了。

依旧是守恒的。
你这时就分析错了:“滚到最下方时动能=势能差=2mgh,得到此时速度=2[开方(gh)],设方向为右”。此时 动能=势能差=2mgh+球自转时带有的动能 。
球自转时带有的动能也是来源于势能,如果该物体不能滚动,你测的速度才算是准确的。

((吕存策 - 童生 一级 7-3 17:36

当滚到最上方时,速度一定不为0.因为小球是在做圆周运动,小球的重力提供向心力,所以
mg=m[(v)平方]/h
v=[开方(gh)]
))
是在圆环里---即在小圆与大圆之间。

问题提得很好。我们现在的能量定义确实在不同的惯性系中不相等,它没有符合伽利略变换。

物体在竖直面内做圆周运动,
在最高点的时候重力提供向心力,mg=m×v×v/r
推出v=√(rg)
如果速度小于这个值的时候,物体是不可能达到最高点的
所以这道题目本身就有问题..

假设小球在管道里是逆时针沿管道左半圈滑下,到最低点时速度方向朝右。

一开始定义参照系为相对地球静止的,此时管道是静止的,所有的机械能都被小球一个人享有。分析起来并无问题。

而当把参照系定义为向右运动了之后,一开始的管道,连同固定着管道的桌子,固定着桌子的地面,固定着地面的地球....就都是向左运动的,这时小球再在左半圈管道里运动的话,就会和管道,和桌子,和地面,和地球....相互推碰,会增大管道,和桌子,和地面,和地球....的向左运动速度。也就是说,当参照系选为一个空间站,我们能够想象,小球的机械能分了一些给管道,和桌子,和地面,和地球....,使得它们向左运动的速率增大。

但是!那只是想象!重要的是,管道,和桌子,和地面,和地球....它们的质量太大了!当它们吸收小球的一部分机械能的时候,根本察觉不到它们的速度的变化,所以,假如忽略掉它们的速度,就忽略掉一个很小的量(管道,和桌子,和地面,和地球....获得的速率改变)和一个很大的量(管道,和桌子,和地面,和地球....的质量)的乘积,也就是忽略掉了一个不大不小的量。看起来,就似乎机械能不守恒了。

然而,你如果用动量守恒定律考察小球,管道,和桌子,和地面,和地球....这一系统,将会得到,它们的总机械能,仍然是守恒的。

我是楼主的小号
除了 [窈窕饕餮] 和 [Zereta] 的回答之外,
其他人全都犯了3大误解中的一种!!!!!
这太可笑了!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!