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我们老师说,只要杆转动弹力就一定是沿着杆的方向,我不是很理解.就是杆系小球在竖直平面内为什么机械能守恒,杆不做功吗?杆的

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/18 18:55:50
我们老师说,只要杆转动弹力就一定是沿着杆的方向,我不是很理解.就是杆系小球在竖直平面内为什么机械能守恒,杆不做功吗?杆的弹力方向不是可以不沿着杆方向吗?
我们老师说,只要杆转动弹力就一定是沿着杆的方向,我不是很理解.就是杆系小球在竖直平面内为什么机械能守恒,杆不做功吗?杆的
杆转动的情形,即铰链.如果弹力不是沿着杆的方向,那么弹力在垂直于杆的方向就有一个分量.在这个分量的作用下,杆所受的力矩不平衡,会发生转动.这时候没有其他的力矩来平衡这个弹力分量产生的力矩.而实际情况是杆力矩平衡,因此只有弹力沿着杆的方向这种情况才能满足力矩平衡条件.
轻杆连一个小球在竖直平面内为什么机械能守恒,杆不做功.杆的弹力始终指向转轴,这个力与小球的速度方向始终垂直,因此不做功.这种情况下,杆的弹力方向一定要沿着杆方向.
再问: 轻杆连一个小球在竖直平面内,重力不是可以和杆分量平衡吗?,反正都在转动,不是静止不要紧啊?
再答: 这个结论要求这个杆是轻杆(通常用到的模型,不计重力的),因此不存在重力的力矩。要是杆有重力,杆转动弹力就一定是沿着杆的方向这个结论不成立。
再问: 我们转动的时候杆力矩不平衡啊,所以怎么能说弹力一定沿杆方向呢?(抱歉,很糊涂,真的搞不清楚)
再答: 注意是轻杆模型(也即不计质量,转动惯量也为零),如果弹力不沿杆方向,就有一个垂直于杆方向的分力。又因为转动惯量为零,这个分力的力矩会使杆以无穷大的角加速度加速转动,显然这是不可能的。 这种情形有点类似力对质量为零的物体产生的加速度。