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关于陀螺进动问题

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首先选一个惯性参考系,我们于惯性系上观察陀螺仪运动。
由于我们于惯性系观测的陀螺仪,其上每一个质点都属于加速系,于惯性系观测加速系,就会看到惯性力。
如图中所示,就会看到两个红色的加速度合成向心加速度,产生向心力,同时还有一个恒等大方向的离心力(未画出)

这时,如果有人把陀螺仪自转轴推一下,产生陀螺进动。

我们看到的陀螺仪受力就如红线所示,增加一个加速度分量,使得质量的向心加速度和向心力指向共同圆周运动的圆心。
这里的关系是
未进动时,任意质点的受力为mF向;功为: F向△S1+F向△S2+F向△S3+F向△S4.....+F向△Sn,偶数项和奇数项位移符号相反,n为偶数。这就可以看出任意质点是在保守力中作闭合曲线运动。如果建立坐标系,可以用闭合曲线的路径积分式表示保守力运动物体的功:∫○(F向心力分力1*dx+F向心力分力2*dy)=? 引入圆周运动任意两个半圆dx与dy与对向半圆相等的条件,很容易直接看出∫○(F向心力分力1*dx+F向心力分力2*dy)=0
进动时,任意质点的受力为mF向+mF进向,功为:∫○(【】F向心力分力1+F进向)*dx+(F向心力分力2+F进向)*dy】=?,很显然,将圆周运动的位移方向关系代入,可以直接看出∫○(【】F向心力分力1+F进向)*dx+(F向心力分力2+F进向)*dy】=0.
所以,@dragoons : 你用功的观点去分析陀螺进动方向是偏离的。陀螺运动是一种在保守力场力的闭合曲线运动,不做功。


IP属地:贵州1楼2018-02-22 11:25回复
    @dragoons :你把我这个和你后面用动量增量分析的那楼综合起来,就是进动现象的充要性分析(虽然格式是大大的不严谨)。




    IP属地:贵州2楼2018-02-22 11:37
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      然后教科书的专业讲解还是要贴一下


      IP属地:贵州3楼2018-02-22 11:39
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        你还是真是要和他废话啊他不懂的


        IP属地:河南来自iPhone客户端4楼2018-02-22 11:48
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          你这贴我看不懂,你就直接说我原来的分析哪里错了,说得对我服你。


          IP属地:浙江来自Android客户端5楼2018-02-22 12:38
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            @dragoons

            这是你的原贴。
            问题在哪?
            设陀螺仪原本无进动转矩为L,推斜自转轴的力产生一个力矩M,则L+△L=L+Mdt
            无进动时转动能W=1/2(Iω^2).因M=d[(1/2)(Iω^2)],故进动时陀螺的转动能为1/2(Iω^2)+d[(1/2)(Iω^2)]=1/2(L^2/I)+d[(1/2)(L^2/I)]
            由此可见,陀螺进动增加的转矩、转动能是由推动自转轴倾斜的力产生的,转动能保守于陀螺系统中不转化。


            IP属地:贵州6楼2018-02-22 13:08
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              不懂帮顶。


              IP属地:河北来自Android客户端7楼2018-02-22 13:32
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                8楼2018-02-25 10:31
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                  磁场会干扰光线的,手机信号会受到磁场的干扰,说明只要磁场强度足够光线这种短波电磁波也是可以被磁场弯曲的


                  IP属地:山东来自Android客户端9楼2019-06-29 13:13
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                    陀螺仪进动,就是我前些时候说的,同时考虑旋转和质心进动时,能量不守恒,导致的内力产生,内力使运动弯曲,所以陀螺仪进动与内力有关。


                    IP属地:山东来自Android客户端10楼2019-06-29 17:19
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                      很简单,陀螺仪,不能单独考虑旋转不变性和单独考虑质心平移不变性,因为陀螺仪在重力作用下偏斜,相当于质心产生平移性,所以转子既有旋转也有质心平移时,产生曲动力(内力),是曲动力使转子进动的。


                      IP属地:山东来自Android客户端11楼2019-06-29 17:24
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                        转子旋转轴水平时的曲动力最大。这个特殊的状态中,用现代物理学的角动量守恒无法解释。


                        IP属地:山东来自Android客户端12楼2019-06-29 17:26
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                          我说的这个曲动力的大小,就是我前些时候说的不是恒定的,是波动性的变化着。所以你仔细观察陀螺仪进动性质,就会发现,陀螺仪转子的进动是颠簸着前进的。


                          IP属地:山东来自Android客户端13楼2019-06-29 17:30
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                            原理很简单,旋转轴倾斜使转子移动,转子旋转轴是固定的,转子的角动量就不守恒了,旋转轴因角动量不守恒而受力f,这个f就是曲动力,陀螺转子在曲动力作用下进动,即转子从偏斜下移改变为水平移动,进动又使转子角动量趋向于守恒,曲动力减小,转子又在重力作用下偏斜下移,转子角动量又不守恒产生曲动力,完成一次进动波动周期。所以,转子曲动力是个周期性变量。


                            IP属地:山东来自Android客户端14楼2019-06-29 18:31
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                              天体自转的同时在运动,产生曲动力,使质心运动弯曲,而且比如地球公转轨迹具有波动性。和陀螺仪进动是一个原理。不过天体自转轴不是固定的,在曲动力作用下,自转轴也是可以周期性移动的。自转轴的自由性减小了天体的运动曲率,即自转轴的移动低消了一部分曲动力,


                              IP属地:山东来自Android客户端15楼2019-06-29 18:37
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