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关于圆周运动 帮我理解一下V=根号下gR 和V=0临界

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/03/29 15:07:13
关于圆周运动 帮我理解一下V=根号下gR 和V=0临界
关于圆周运动 帮我理解一下V=根号下gR 和V=0临界
杆顶球模型:
对球在最高点时受力分析:受重力(竖直向下),杆的拉力(竖直向下),则这两个力的合力提供向心力.如下式:
mg+T=mv^2/R
以上这个方程中,重力式恒定的,半径也是恒定的(就是杆的长度),还有球的质量也是一定的.当速度减小时,只能拉力T配合减小.当T减小到零以后,无力再小.此时只有重力提供向心力.如下式:
mg=mv^2/R,所以,v=√gR
以上方程中,若速度v继续减小,则杆会提供一个竖直向上的支持力(因为杆既抗拉,又抗压),
重力和支持力的合力提供向心力,如下式:
mg-N=mv^2/R,
以上方程中,若速度减小到零,此时速度最小,支持力和重力恰好相等.
所以,杆顶球过最高点的临界条件是速度等于零.下面我解释一下过最高点的临界的意思,临界是指可行和最小两个条件的结合,式子列出来了,认为可行,速度为零确实最小,同时满足这两个条件,称之为临界.
再说说v=√gR
当球的实际速度大于这个速度的时候,我们列的受力分析的方程应该是第一个,也就是杆提供拉力;当球的实际速度小于这个速度的时候,我们列的方程应该是第三个,也就是杆提供支持力.当球的实际速度等于这个速度的时候,也就是上面的第二个方程,杆既不提供拉力,也不提供支持力.
有问题欢迎继续问.如果人在长春的话,可以见面探讨
再问: 实在太谢谢您了 但是我还想问一下 当v=0时 这个球的运动状态是怎样的呢
再答: 现在你要区分一下静止和速度为零的区别: 1.静止是平衡状态的一种,前提是合力为零,它的外在表现是速度为零。 2.速度为零只是运动学的一种参量,它本身具有相对性。速度为零的物体,换个参考系来看的话,可能速度就不为零了。另外,速度为零的物体,可以处于平衡状态,也可以处于不平衡状态(如竖直上抛运动最高点,速度为零,合力不为零,属于不平衡)。若处于平衡状态,则为静止。 3.静止的速度为零经得起时间的考验,下一时刻仍然为零。处于不平衡状态的物体速度为零应该是瞬时的,下一时刻不一定要做什么运动了。 4.归根结底,静止的物体速度一定为零,速度为零的物体不一定静止。就像人是吃香蕉的,但吃香蕉的不一定都是人,还有猴子。 杆顶球模型中,物体在最高点速度为零,受力方面,重力和支持力恰好平衡,属于瞬间静止范畴,因为下一时刻小球要做非匀变速曲线运动,合力不再为零,所以下一时刻马上就转为非平衡状态了。