物理圆锥摆中的一个怪异的现象,求大神解答当一个小球吊在一段轻绳上以角速度w做圆锥摆运动时(理想状况),绳与竖直方向夹角为β.可以由向心力公式以及受力分析得到:小球的重力mg与

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/25 11:27:38
物理圆锥摆中的一个怪异的现象,求大神解答当一个小球吊在一段轻绳上以角速度w做圆锥摆运动时(理想状况),绳与竖直方向夹角为β.可以由向心力公式以及受力分析得到:小球的重力mg与物理圆锥摆中的一个怪异的现

物理圆锥摆中的一个怪异的现象,求大神解答当一个小球吊在一段轻绳上以角速度w做圆锥摆运动时(理想状况),绳与竖直方向夹角为β.可以由向心力公式以及受力分析得到:小球的重力mg与
物理圆锥摆中的一个怪异的现象,求大神解答
当一个小球吊在一段轻绳上以角速度w做圆锥摆运动时(理想状况),绳与竖直方向夹角为β.可以由向心力公式以及受力分析得到:小球的重力mg与绳子拉力T的合力在摆面上,其中T为力三角形斜边.那么可以根据tanβ=F向/mg…①
F向=w²rm…②
r=L×sinβ…③
由①②③联解得:cosβ=gL/w²(这个式子我已检查多遍)
算到这里问题来了.
我们知道cosβ对于任意β其值都是小于等于1的.也就是说gL/w²=cosβ≤1,那么可以得到w大于等于√gL,也就是说w要大于等于一个正常数而不能取到很小.
但是我们在日常生活中可以发现,对于一个圆锥摆,它是可以做到以极小的角速度做圆周运动的,也就是说w→0是可以做到的(比如我将小球拉到某个角度α(极小),再给它一个适当的初速度V(极小),那么它也是可以做圆周摆运动的.因此w的取值应当从0开始(开区间)才是啊!但是这又与计算结果不吻合!
这是怎么回事儿啊?!难道有什么高深的地方没有学过吗?怎么会这样?
我也考虑过也许w过小了是一个椭圆形轨道,但是想着也好像不符合逻辑啊.
求各位高手大师神仙爷爷赐教!
回答详细者酌情加报酬!
修改一下,cosβ=g/w²L。其余推导以及疑问不变。

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当β很小,cosβ~1,即类单摆运动,单摆的周期与g相关,类似的W的大小与g,其中你有一个地方写错,cosβ=g/w²L,L 应该在分母上,自己再推导一遍